Gli scienziati della Heriot-Watt University di Edimburgo hanno annunciato il 22 gennaio 2024 una scoperta fondamentale nel campo delle reti quantistiche.
Il professor Cristian Bonato, co-responsabile del Quantum Photonics Laboratory della Heriot-Watt, ha collaborato alla scoperta con colleghi da tutta Europa.
Attualmente, le reti quantistiche si affidano a laser costosi e ad apparecchiature aggiuntive per far “parlare” i singoli atomi tra loro utilizzando la luce: un requisito fondamentale per il funzionamento della comunicazione quantistica, che garantisce la sicurezza di tutte le comunicazioni.
Il team di Edimburgo ha sviluppato un nuovo sistema di semiconduttori con singoli atomi che emettono tutti luce alla stessa frequenza, eliminando la necessità di apparecchiature aggiuntive e riducendo in modo significativo i costi.
Il professor Cristian Bonato ha dichiarato: “I semiconduttori sono molto interessanti per le comunicazioni quantistiche. Utilizzano chip simili a quelli che troviamo nei telefoni cellulari e nei computer, il che significa che la capacità di produzione è già pronta.”
Per far sì che gli atomi emettano luce alla stessa frequenza, e quindi farli parlare tra di loro, il team di Bonato ha deciso di aggiungere atomi di vanadio al semiconduttore. Il vanadio emette luce ad una frequenza compatibile con le reti standard di fibre ottiche per le telecomunicazioni.
Ha detto Bonato: “Ogni atomo di vanadio agisce come una piccola antenna che emette luce a una determinata frequenza.”
Tale antenna può essere perturbata quando atomi più pesanti si trovano nelle vicinanze. Abbiamo risolto questo problema facendo crescere il nostro semiconduttore con atomi di silicio e carbonio identici.
“Il carburo di silicio è ampiamente utilizzato nell’industria dei veicoli elettrici, quindi abbiamo ottenuto un ulteriore enorme risparmio sugli investimenti, rispetto all’utilizzo di un materiale nuovo.”
Ha dichiarato infine Bonato: “I dati sono la nuova moneta e abbiamo bisogno di reti quantistiche per tenerli al sicuro. La nostra scoperta contribuirà ad accelerare l’adozione delle reti quantistiche e ad aumentare la sicurezza delle nostre comunicazioni”.
La ricerca è stata finanziata dalla Commissione europea e dall’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) del Regno Unito.
La scoperta è riportata su Nature Communications.
Link all’articolo ufficiale:
https://www.hw.ac.uk/news/articles/2024/it-s-good-to-talk-scientists-report-quantum.htm