Una scoperta, quella compiuta da alcuni ricercatori dell’Università della California (Riverside), che potrebbe avere degli effetti considerevoli per il futuro dell’informatica quantistica. Parliamo di un nuovo superconduttore che non solo ha il potenziale per trasformare questa branca dell’informatica, ma che addirittura potrebbe funzionare come “superconduttore topologico”.
Cosa sono i superconduttori topologici?
Prima di concentrarci su questa scoperta, facciamo un piccolo preambolo su cosa sia un superconduttore topologico.
Come spiega Interesting Engineering, si tratta di un materiale speciale che non solo presenta una superconduttività (cioè una resistenza elettrica pari a zero), ma ha anche proprietà uniche legate alla sua forma o topologia, che gli permettono di trasportare informazioni quantistiche ed elaborare dati in modo robusto.
Praticamente la tecnologia ideale per sviluppare computer quantistici in grado di elaborare dati in maniera, appunto, robusta. Infatti è proprio a questo a cui stanno lavorando i ricercatori dell’Università della California.
Una combinazione innovativa per l’informatica quantistica
Combinando il tellurio trigonale, un materiale noto per le sue proprietà chirali e non magnetiche, con uno stato superficiale generato su un sottile film d’oro, i ricercatori hanno sviluppato un superconduttore a interfaccia bidimensionale completamente distinto rispetto agli altri superconduttori convenzionali.
E questo grazie alla chiralità del tellurio trigonale: la sua incapacità di essere sovrapposto alla sua immagine speculare permette al superconduttore di elaborare le informazioni all’interno di uno spazio in cui l’energia dello spin è sei volte più amplificata rispetto ai superconduttori convenzionali.
Proprio grazie a questa amplificazione il superconduttore può generare più facilmente qubit di spin quantistici, ovvero le unità fondamentali di informazione quantistica nei computer quantistici.
Applicazioni nell’informatica quantistica
Inevitabilmente questa scoperta avrà delle implicazioni nel campo in rapida evoluzione dell’informatica quantistica. E anche delle applicazioni, visto che con questi superconduttori i ricercatori hanno potuto costruire con successo dei risonatori a microonde di alta qualità e a basse perdite, utilizzando materiali significativamente più sottili di quelli comunemente utilizzati nell’industria.
Ciononostante, le sfide non mancano in questa branca tecnologica. Basti solo pensare alla decoerenza, ovvero il deterioramento delle informazioni quantistiche all’interno di un sistema di qubit, che costituisce ancora oggi un ostacolo significativo nello sviluppo di computer quantistici pratici. Il metodo innovativo dei ricercatori, che utilizza materiali non magnetici per stabilire un’interfaccia più pulita, potrebbe facilitare la creazione di componenti più scalabili e affidabili per l’informatica quantistica.
E non solo. I ricercatori hanno osservato che il loro superconduttore subisce una transizione interessante sotto l’influenza di un campo magnetico, implicando la possibilità (in futuro) di poterlo trasformare in un “superconduttore triplo”, ovvero un tipo di superconduttore dotato di maggiore stabilità in presenza di campi magnetici.
