Effetti quantici a temperatura ambiente
Gli atomi di Rydberg sono particelle enormi, con un diametro all'incirca 100 000 volte più grande rispetto agli atomi ordinari e in grado persino di "inghiottire" altri atomi. Inoltre, queste particelle innescano una forte reazione in risposta all'applicazione di campi magnetici ed elettrici. Una singola eccitazione può essere condivisa da vari atomi che danno vita a uno stato quantico collettivo o superatomo. Nell'ambito del progetto RYDSURF, finanziato dall'UE, gli scienziati hanno valutato la possibilità di creare una fonte di singoli fotoni e di sviluppare reti quantistiche a temperatura ambiente formate da atomi di Rydberg in microcellule di vapore termico. La tecnica sperimentale adottata supera le limitazioni di adattamento legate all'utilizzo tradizionale di atomi ultrafreddi nell'ambito di questo tipo di indagini e applicazioni. La preservazione della coerenza quantistica rappresenta un fattore critico, fortemente dipendente dalle superfici che delimitano gli atomi. Il gruppo di lavoro ha ideato una nuova configurazione sperimentale tesa allo studio delle superfici in situ, nell'ambito della quale, al fine di sfruttare le microcellule di vapore in una fonte di singoli fotoni, gli scienziati hanno tentato di dimostrare il fenomeno del blocco di Rydberg. Tale processo, che si verifica all'interno di insiemi ultrafreddi di atomi, rappresenta un aspetto critico per il funzionamento delle porte quantiche. Nell'ambito dell'iniziativa, è stata progettata e creata una nuova cellula compatibile con tecniche di misurazione sofisticate, successivamente utilizzata nel corso di esperimenti pionieristici in grado di sostenere il potenziale di un effetto di blocco in un gas termico. Sono attualmente in corso esperimenti che dovrebbero culminare nella realizzazione del prototipo della primissima fonte di singoli fotoni basata sul blocco di Rydberg nelle cellule di vapore termico. Maggiori informazioni sono disponibili online(si apre in una nuova finestra) . Gli scienziati di RYDSURF hanno aperto nuovi orizzonti nel settore dell'elaborazione delle informazioni quantistiche che, in base alle previsioni, condurranno al controllo dell'eccitazione coerente all'interno di insiemi di atomi a temperatura ambiente. La dimostrazione del controllo negli elementi fondamentali consentirà infine di adattare e rendere funzionali reti quantistiche caratterizzate dalla presenza di milioni di nodi.
