Le prospettive sono aperte per l’industria microelettronica mondiale

I ricercatori della Graduate School e del National Center for Competence in Research (NCCR) hanno basato il loro studio su un tipo di qubit che utilizza lo spin (momento angolare intrinseco) di un elettrone o di una lacuna, ha riferito Nature Physics.

I qubit sono la base di un computer quantistico, garantendo l’elaborazione, la trasmissione e l’archiviazione dei dati, per cui è necessario ottenere interazioni stabili e veloci tra un gran numero di qubit i cui stati possono essere controllati in modo affidabile dall’esterno.

Secondo il nuovo esperimento sarà possibile integrare milioni di qubit su un unico chip con processi già integrati nell’industria microelettronica internazionale.

Per risolvere il problema della disposizione e del collegamento di migliaia di qubit, l’Università di Basilea e l’NCCR hanno utilizzato la rotazione dei fori, che può essere controllata interamente elettricamente, senza la necessità di componenti aggiuntivi come micromagneti sul chip.

Un team guidato dal Dr. Andreas Kuhlmann ha ottenuto per la prima volta un’interazione controllabile tra due qubit all’interno di questa configurazione: sono stati in grado di accoppiare due qubit e provocare una rotazione controllata di uno dei loro giri, a seconda dello stato di spin dell’altro. , noto come rotazione controllata.

Come ha spiegato Coleman, la rotazione del foro consente di creare porte a due qubit con elevata velocità e precisione; Ha sottolineato che questo principio ora consente anche l’accoppiamento di un numero maggiore di coppie di qubit.

La fonte ha spiegato che lo scambio di energia nei buchi non solo può essere controllato elettricamente, ma è anche anisotropo a causa dell’accoppiamento orbitale, il che significa che lo stato di rotazione del buco è influenzato dal suo movimento nello spazio.

Secondo lo studio, i fisici sperimentali e teorici dell’Università di Basilea e dell’NCCR SPIN hanno dimostrato che l’anisotropia rende possibili porte a due qubit senza il consueto compromesso tra velocità e fedeltà.

Non solo i qubit basati su Hole-spin beneficiano della comprovata fabbricazione di chip di silicio, ma sono anche altamente scalabili e hanno dimostrato di essere veloci e robusti negli esperimenti, osserva il testo.

Il rapporto conclude che questo approccio ha un grande potenziale nella corsa allo sviluppo di un computer quantistico su larga scala.

Gli esperti ritengono che l’informatica quantistica possa aumentare la velocità di elaborazione, la risoluzione di problemi complessi e la capacità di archiviazione, nonché la complessità della sicurezza crittografica e l’ottimizzazione dei dati su larga scala in settori come l’intelligenza artificiale.

Riyal dell’Oman/mjm