Chip di silicio ultra-puro: un passo avanti per i computer quantistici a base di silicio
davinci
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La sfida degli spin qubit e il silicio ultra-puro
I computer quantistici sono ancora in una fase embrionale, con diverse tecnologie in corsa per la realizzazione di qubit, le unità di informazioni quantistiche. Uno dei percorsi più promettenti è quello basato sul silicio, lo stesso materiale dei computer tradizionali, che permette di sfruttare gli spin qubit. Tuttavia, le impurità presenti nel silicio rappresentano un ostacolo importante. Per mantenere le proprietà quantistiche, i qubit devono essere perfettamente isolati dall’ambiente. La nuova tecnica sviluppata dal gruppo di Richard Curry dell’Università di Manchester ha permesso di ottenere chip di silicio-28 con una purezza senza precedenti, riducendo gli isotopi indesiderati al 0,0002%.
Impulsi di ioni per un silicio ultra-puro
La chiave del successo è stata l’utilizzo di impulsi di ioni per purificare il silicio. Questa tecnica ha permesso di rimuovere quasi completamente gli isotopi indesiderati, ossia varianti di silicio con masse leggermente differenti. Il risultato è un silicio-28 con appena 2 parti di isotopi differenti per milione, un miglioramento di oltre 200 volte rispetto ai precedenti metodi. Questo silicio ultra-puro è fondamentale per la creazione di qubit più stabili e coerenti, permettendo di mantenere le proprietà quantistiche per tempi più lunghi.
Un passo avanti per i computer quantistici a base di silicio
“Ora che possiamo produrre silicio-28 estremamente puro – ha detto David Jamieson, dell’Università di Melbourne e fra gli autori dello studio – potremo dimostrare la coerenza quantistica per molti qubit contemporaneamente.” Questo risultato rappresenta un passo avanti significativo per la ricerca sui computer quantistici a base di silicio. Questi sistemi hanno il potenziale per operare a temperatura ambiente, un vantaggio chiave rispetto ai computer quantistici a superconduttori che richiedono temperature estremamente basse. Inoltre, la tecnologia del silicio è già ben consolidata e potrebbe essere facilmente integrata nei processi industriali esistenti per la produzione di chip.
