Le ultime ricerche nel campo del computing quantistico stanno ricevendo nuova attenzione grazie a Microsoft. La multinazionale ha diffuso aggiornamenti significativi relativi allo sviluppo di hardware per il quantum computing, sfruttando le proprietà delle quasiparticelle, fino ad ora territorio di studi teorici. Queste novità, presentate con un articolo pubblicato su Nature, confermano la capacità dell’hardware Microsoft di misurare il comportamento di una particolare quasiparticella ipotizzata.
Scoperte chiave sul comportamento delle quasiparticelle
Le quasiparticelle rappresentano aggregati di particelle o, in alcuni casi, linee di campo, che possono essere descritte matematicamente come un'unica entità, con proprietà specifiche che si discostano da quelle dei loro componenti. Tra le quasiparticelle più celebri rientrano le coppie di Cooper, che si formano negli materiali superconduttori.
In questo contesto, Microsoft sta concentrando i suoi sforzi su fenomeni topologici, ossia comportamenti particolari che si manifestano quando le particelle sono confinate in un certo modo. Nel caso specifico, ci si riferisce a una quasiparticella che si origina all'interfaccia tra alluminio superconduttore e un sottile filo di semiconduttore indio-arseniuro. Questo fenomeno è stato descritto per la prima volta dal fisico Ettore Majorana e prende il nome di "modalità zero di Majorana".
Modalità zero di Majorana e il loro potenziale
Teoricamente, gli elettroni all'interfaccia formano coppie di Cooper. Qualora si verifichi un numero dispari di elettroni, l'elettrone non abbinato risulta delocalizzato all'interno del filo e le modalità zero di Majorana possono essere rilevate alle estremità del filo stesso, condizione che richiede anche un forte campo magnetico. Questo comportamento è rappresentato dalla meccanica quantistica, il che consente l'uso delle modalità come qubit. Nonostante l’interesse suscitato, fino a poco tempo fa non esistevano prove tangibili dell'esistenza delle modalità zero di Majorana quando Microsoft ha deciso di utilizzare questo approccio.
Innovazioni hardware nel quantum computing
Oltre alla scoperta e alla misurazione delle modalità zero di Majorana, Microsoft ha fatto un passo decisivo anche nella costruzione di hardware che fa delle quasiparticelle la base di un nuovo tipo di qubit. Questo rappresenta una scommessa significativa, in quanto Microsoft punta a superare i vantaggi di aziende che da anni producono qubit utilizzando altre tecnologie. La sfida è notevole, dato che la concorrenza in questo settore è agguerrita e ben consolidata.
In sostanza, le innovazioni di Microsoft non solo forniscono un contributo alle ricerche esistenti, ma aprono la strada a uno sviluppo che potrebbe cambiare il panorama del quantum computing, gettando le basi per applicazioni future in diversi ambiti della scienza e dell'industria. Il dibattito sulla validità e l'efficacia delle modalità zero di Majorana continua, ma i recenti progressi di Microsoft potrebbero segnare un cambiamento cruciale nell'approccio alla tecnologia quantistica nel prossimo futuro.
