Un team del California Institute of Technology ha sviluppato una tecnologia che trasforma l’informazione elettrica in onde sonore, prolungando in modo significativo la durata degli stati quantistici. Gli studenti Alkim Bozkurt e Omid Golami, guidati dal professor Mohammad Mirhosseini, hanno dimostrato che questa tecnica può estendere i tempi di conservazione fino a 30 volte rispetto ai metodi tradizionali. Il sistema sfrutta i fononi, particelle di vibrazione analoghe ai fotoni, utilizzati come “diapason in miniatura” capaci di operare alle stesse frequenze dei qubit superconduttori.
Vantaggi di una tecnologia in evoluzione
L’uso delle vibrazioni meccaniche presenta vantaggi notevoli: a differenza delle onde elettromagnetiche non si propagano nello spazio libero, evitando dispersioni di energia e interferenze tra dispositivi vicini. Questo permette di integrare numerosi oscillatori su un singolo chip e di ottenere tempi di archiviazione nettamente più lunghi.
I test hanno confermato prestazioni superiori di tre ordini di grandezza rispetto ai qubit superconduttori più avanzati. Come sottolinea Mirhosseini, la possibilità di “tornare” a uno stato quantistico quando serve è cruciale per l’esecuzione di operazioni logiche complesse.
Prospettive future e sfide tecniche
Il dispositivo funziona collegando un qubit superconduttore a un oscillatore meccanico formato da piastre flessibili che vibrano a frequenze gigahertz. Applicando una carica elettrica, queste interagiscono con i segnali quantistici, consentendo di archiviare e successivamente recuperare i dati. Restano però sfide importanti: per rendere la piattaforma pienamente operativa servirà aumentare da tre a dieci volte la velocità di trasferimento delle informazioni, un traguardo su cui il team è già al lavoro.
La ricerca, pubblicata su Nature Physics con il supporto dell’Air Force Office of Scientific Research e della National Science Foundation, segna un passo decisivo verso memorie quantistiche scalabili. Questi progressi avvicinano l’obiettivo di computer quantistici capaci di affrontare problemi oggi irrisolvibili, aprendo prospettive rivoluzionarie per la scienza e la tecnologia del futuro.