Da asporto chiave
- I ricercatori affermano che l'utilizzo di materiali bidimensionali potrebbe portare a computer più veloci.
- La scoperta potrebbe far parte di un'imminente rivoluzione nel campo che include i computer quantistici.
- Honeywell ha recentemente annunciato di aver stabilito un nuovo record per il volume quantistico, una misura delle prestazioni complessive.
I recenti progressi della fisica potrebbero significare computer significativamente più veloci portando a una rivoluzione in tutto, dalla scoperta di farmaci alla comprensione degli effetti del cambiamento climatico, affermano gli esperti.
Gli scienziati hanno rilevato e mappato gli spin elettronici in un nuovo tipo di transistor. Questa ricerca potrebbe portare a computer più veloci che sfruttano il magnetismo naturale degli elettroni anziché solo la loro carica. La scoperta potrebbe far parte di un'imminente rivoluzione nel campo che include i computer quantistici.
"I computer quantistici elaborano le informazioni in un modo fondamentalmente diverso dai computer classici, che consentono loro di risolvere problemi virtualmente irrisolvibili con i computer classici di oggi", John Levy, co-fondatore e CEO della società di informatica quantistica Seeqc, detto in un'intervista via e-mail.
"Ad esempio, in un esperimento condotto da Google e dalla NASA, i risultati di una specifica applicazione quantistica sono stati generati in un piccolo numero di minuti rispetto ai 10.000 anni stimati che impiegherebbero il supercomputer più potente del mondo mondo."
Materiali bidimensionali
In una recente scoperta, gli scienziati hanno studiato una nuova area chiamata spintronica, che utilizza lo spin degli elettroni per eseguire calcoli. L'elettronica attuale usa la carica dell'elettrone per fare calcoli. Ma monitorare lo spin degli elettroni si è rivelato difficile.
Un team guidato dalla Divisione di Scienza dei Materiali dell'Università di Tsukuba afferma di aver utilizzato la risonanza di spin elettronico (ESR) per monitorare il numero e la posizione degli spin spaiati che si muovono attraverso un transistor al bisolfuro di molibdeno. La VES utilizza lo stesso principio fisico delle macchine MRI che creano immagini mediche.
"Immagina di costruire un'applicazione per computer quantistico sufficiente a simulare la sicurezza e l'efficacia delle sperimentazioni cliniche sui farmaci, senza mai testarle su una persona reale."
Per misurare il transistor, il dispositivo doveva essere raffreddato a soli 4 gradi sopra lo zero assoluto. "I segnali ESR sono stati misurati simultaneamente con le correnti di drenaggio e gate", ha affermato in un comunicato stampa il professor Kazuhiro Marumoto, coautore dello studio.
È stato utilizzato un composto chiamato disolfuro di molibdeno perché i suoi atomi formano una struttura bidimensionale (2D) quasi piatta. "I calcoli teorici hanno ulteriormente identificato le origini degli spin", ha affermato nel comunicato stampa la professoressa Małgorzata Wierzbowska, un' altra coautrice.
Progressi nel calcolo quantistico
L'informatica quantistica è un' altra area dell'informatica che sta avanzando rapidamente. Honeywell ha recentemente annunciato di aver stabilito un nuovo record per il volume quantistico, una misura delle prestazioni complessive.
"Queste prestazioni elevate, combinate con la misurazione del circuito intermedio a basso errore, offrono capacità uniche con cui gli sviluppatori di algoritmi quantistici possono innovare", ha affermato la società nel rilascio.
Mentre i computer classici si basano su bit binari (uno o zero), i computer quantistici elaborano le informazioni tramite qubit, che a causa della meccanica quantistica, possono esistere come uno o zero o entrambi allo stesso tempo, aumentando esponenzialmente la potenza di elaborazione, Levy ha detto.
I computer quantistici possono eseguire una serie di importanti applicazioni per problemi scientifici e aziendali precedentemente ritenute impossibili, ha affermato Levy. Le solite misure di velocità come i megahertz non si applicano al calcolo quantistico.
La parte importante dei computer quantistici non riguarda la velocità nel modo in cui pensiamo alla velocità con i computer tradizionali. "In effetti, questi dispositivi spesso funzionano a velocità molto più elevate rispetto ai computer quantistici", ha detto Levy.
"Il punto è che i computer quantistici possono eseguire una serie di importanti applicazioni per problemi scientifici e aziendali precedentemente ritenute impossibili."
Se i computer quantistici diventeranno pratici, i modi in cui la tecnologia potrebbe avere un impatto sulla vita delle persone attraverso la ricerca e la scoperta sarebbero infiniti, ha affermato Levy.
"Immagina di costruire un'applicazione per computer quantistico sufficiente per simulare la sicurezza e l'efficacia delle sperimentazioni cliniche sui farmaci, senza mai testarle su una persona reale", ha detto.
"O anche un'applicazione per computer quantistico in grado di simulare interi modelli di ecosistemi, aiutandoci a gestire e combattere meglio gli effetti del cambiamento climatico."
I computer quantistici in fase iniziale esistono già, ma i ricercatori stanno lottando per trovarne un uso pratico. Levy ha affermato che Seeqc prevede di fornire entro tre anni "un'architettura quantistica costruita attorno a problemi del mondo reale e con la capacità di scalare per soddisfare le esigenze delle aziende."
I computer quantistici non saranno disponibili per l'utente medio per anni, ha affermato Levy. "Ma le applicazioni aziendali per la tecnologia si stanno già manifestando nei settori ad alta intensità di dati come lo sviluppo farmaceutico, l'ottimizzazione della logistica e la chimica quantistica", ha aggiunto.
