I fisici battono un nuovo record per la memorizzazione di un qubit in un cristallo di memoria

Nell'ambito del programma European Quantum Flagship, gli scienziati sono riusciti ad aumentare la durata della conservazione dei qubit in un cristallo

20 millisecondi.“Si tratta di un record mondiale per la memoria quantistica basata su un sistema a stato solido, in questo caso un cristallo. Siamo riusciti addirittura a raggiungere la soglia dei 100 millisecondi con una leggera perdita di precisione”, spiegano gli scienziati.

Gli scienziati dell'UNIGE hanno usato cristalli drogatialcuni metalli delle terre rare (in questo caso europio). Sono in grado di assorbire la luce e poi riemetterla. I cristalli sono stati conservati a –273,15°C (zero assoluto). Se aumento anche di 10°C l'eccitazione termica del cristallo distrugge l'entanglement degli atomi.

Gli scienziati hanno applicato un piccolo campo magnetico al cristallo.campo di 0,001 Tesla e ha inviato intense frequenze radio al cristallo. Ciò ha influito sugli ioni europio e ha aumentato di 40 volte le prestazioni del sistema di accumulo.

Sviluppo di sistemi di telecomunicazione quantisticaa lungo raggio è ostacolato da una limitazione. Oltre alcune centinaia di chilometri, i fotoni si perdono e il segnale scompare. Tuttavia, non può essere copiato o amplificato, altrimenti perderà lo stato quantistico che garantisce la riservatezza dei dati. Pertanto, il compito degli scienziati è trovare un modo per ripeterlo senza modifiche, creando "ripetitori" basati sulla memoria quantistica.

In precedenza, nel 2015, i fisici sono riusciti a mantenereun cristallo di un qubit trasportato da un fotone per 0,5 millisecondi. Questo processo ha permesso al fotone di trasferire uno stato quantistico agli atomi del cristallo prima di scomparire. Tuttavia, questo fenomeno non è durato abbastanza a lungo da consentire la costruzione di una rete più ampia.

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