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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 15 - 24 nov 2010
ISSN 2037-4801

Vita CNR   a cura di Francesca Gorini

Tecnologia

Il 'calcolatore quantistico' si avvicina

I computer quantistici rappresentano la frontiera della tecnologia informatica del futuro. La loro realizzazione appare ancora lontana, ma il lavoro pubblicato sulla rivista internazionale 'Physical review letters' condotto congiuntamente da ricercatori Cnr dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn) e dell'Istituto nazionale di ottica (Ino), in collaborazione con i colleghi  del dipartimento di Fisica dell'università di Roma La Sapienza e del Politecnico di Milano, è un 'passo' che avvicina a questo traguardo, paragonabile al passaggio dai primissimi elaboratori, grandi quanto stanze intere, ai compatti pc da tavolo.

Ad affermarlo è lo stesso Paolo Mataloni dell'Ino-Cnr, coordinatore del lavoro 'Polarization entangled state measurement on a chip', di cui sono coautori Fabio Sciarrino, Giuseppe Vallone e Linda Sansoni per La Sapienza, e Andrea Crespi, Roberta Ramponi e Roberto Osellame per l'Ifn-Cnr  e Politecnico di Milano.

Il lavoro consiste nella realizzazione di un chip ottico miniaturizzato, ottenuto 'scolpendo' un supporto di vetro spesso appena un millimetro e largo poco più di due centimetri grazie a un laser a 'femtosecondi' controllato da un computer (con impulsi della durata di pochi milionesimi di miliardesimi di secondo). Questa tecnica innovativa ha permesso di 'disegnare' veri e propri percorsi in cui guidare particelle di luce polarizzata (fotoni) come in un circuito. Gli studiosi hanno dimostrato che, misurando le caratteristiche della luce in ingresso e in uscita al chip, il dispositivo preserva il grado di polarizzazione dei fotoni guidati: una proprietà che ne renderà possibile l'utilizzo in protocolli di informazione quantistica, come la crittografia e la computazione con enormi vantaggi in termini di miniaturizzazione.

"Lo studio dimostra la praticabilità della tecnica senza dover  ricorrere ai dispositivi pesanti e ingombranti generalmente utilizzati negli esperimenti di ottica quantistica", osserva Mataloni. "Oltre ai  futuri computer quantistici, i vantaggi della miniaturizzazione potranno riguardare qualsiasi tipo di esperimento di comunicazione basato sui fotoni, che oggi richiedono apparecchiature di grandi dimensioni. Inoltre, il nostro chip permette di identificare i fotoni sulla base di diverse caratteristiche e di trasmettere quindi una maggiore quantità di informazioni".

Fonte: Paolo Mataloni, Istituto nazionale di ottica (Cnr) e dipartimento di fisica dell'Universit La Sapienza di Roma, tel. 06/49913478 , email paolo.mataloni@ino.it - Roberto Osellame, Istituto di fotonica e nanotecnologie, Milano , email roberto.osellame@ifn.cnr.it -