Potrebbero i Diamanti Sbloccare Qubit Migliorati per il Calcolo Quantistico?

Utilizzo del Diamante per il Calcolo Quantistico

A differenza dei normali computer che utilizzano bit (0 e 1), i computer quantistici utilizzano “qubit”. I qubit possono esistere in più stati contemporaneamente grazie a due proprietà quantistiche: sovrapposizione e intreccio.

• Sovrapposizione consente ai qubit di rappresentare sia 0 che 1 allo stesso tempo, aumentando esponenzialmente i dati che possono essere elaborati rispetto ai bit classici.
• Intreccio collega i qubit in modo tale che lo stato di un qubit possa influenzare istantaneamente un altro, anche a grandi distanze.

Queste proprietà abilitano le QPU a risolvere problemi estremamente complessi molto più velocemente dei computer classici esplorando simultaneamente molte soluzioni.

“Il vantaggio dei qubit è che possono contenere molte più informazioni dei bit regolari. Ciò significa che possono anche darci molte più informazioni sul loro ambiente, rendendoli estremamente preziosi come sensori, ad esempio.”
Alastair Stacey – Responsabile principale della ricerca fisica e capo dei materiali e dispositivi quantistici presso il PPPL.

Tuttavia, i qubit sono estremamente fragili e misurare le loro proprietà non è un’impresa facile.
Così, cosa succede se invece contassimo su uno dei materiali più duri della Terra – il diamante – per eseguire compiti nel nostro computer più avanzato? Questa è la visione dei ricercatori dell’Università di Princeton, che hanno pubblicato recentemente su Diamond And Related Materials, con il titolo “Modello di chimica quantistica di reazioni di superficie e modello cinetico di crescita del diamante: Effetti dei radicali CH3 e delle molecole C2H2 a basse temperature CVD¹“.
Questo si unisce ai lavori di altri ricercatori dell’Università di Melbourne e di Princeton, pubblicati con il titolo “Metodi per la terminazione dell’idrogeno che preserva il centro di colore del diamante².”

Crescita di Diamanti su Richiesta

I diamanti, storicamente solo una pietra naturale, vengono prodotti principalmente da carbonio grezzo questi giorni. Tuttavia, questo processo richiede un calore e una pressione molto intensi, quindi non può essere combinato con altri materiali come il silicio utilizzato nei circuiti integrati. Per questo, è necessaria la produzione di diamanti a bassa temperatura.
Alcuni metodi sono già stati esplorati, come ad esempio l’utilizzo di acetilene e una tecnica chiamata “deposito chimico a vapore assistito da plasma”.

Fonte: PPPL