Svolta quantistica nell'informatica dalla Finlandia

Scienziati europei sono riusciti per la prima volta a collegare un cristallo temporale a un sistema esterno, segnando un passo importante nello sviluppo del calcolo quantistico. Un team dell'Università Aalto di Espoo, in Finlandia, guidato dal ricercatore Jere Mäkinen, ha pubblicato uno studio che descrive come hanno trasformato il cristallo in un sistema optomeccanico. Tali sistemi potrebbero consentire la realizzazione di sensori o unità di memoria estremamente precisi per i computer quantistici.

L'esperimento è stato condotto presso il Low Temperature Laboratory, parte dell'infrastruttura di ricerca nazionale OtaNano, con l'ausilio delle capacità di calcolo del progetto Aalto Science-IT.

Proposti teoricamente nel 2012 dal premio Nobel Frank Wilczek, i cristalli temporali sono sistemi quantistici che operano nel loro stato energetico più basso senza input di energia esterna. Nel 2021, ricercatori di Stanford, Google, Max Planck e Oxford hanno creato un cristallo temporale utilizzando il processore quantistico Sycamore. Successivamente, la Delft University of Technology ha creato un cristallo all'interno di un diamante.

Gli scienziati dell'Università di Aalto hanno ora dimostrato che è possibile accoppiare un cristallo a un sistema esterno e modificarne le proprietà. Hanno iniettato quasiparticelle di magnoni in un superfluido di elio-3 utilizzando onde radio. Dopo aver spento la pompa, i magnoni hanno formato un cristallo temporale che è rimasto attivo fino a 108 cicli.

Man mano che scompariva, il cristallo si accoppiava a un oscillatore meccanico vicino, la cui ampiezza dipendeva dalla sua frequenza. Mäkinen ha sottolineato che questo comportamento è simile ai fenomeni optomeccanici utilizzati nella rilevazione delle onde gravitazionali presso l'osservatorio LIGO.