Progressi Quantistici: Punti Quantici Stabilizzati e Controllo dei Qubit Molecolari

Recenti scoperte nella fisica quantistica promettono di rivoluzionare il calcolo quantistico e la comunicazione quantistica. I ricercatori dell'Università dell'Oklahoma hanno sviluppato un metodo per stabilizzare i punti quantici colloidali (QD) aggiungendo uno strato molecolare cristallizzato. Questa innovazione, pubblicata su Nature Communications, impedisce ai QD di lampeggiare o oscurarsi, estendendo la loro emissione continua di fotoni a oltre 12 ore a temperatura ambiente. Ciò supera le limitazioni storiche dei QD, che in genere si guastano rapidamente a causa di difetti superficiali e richiedono temperature estremamente basse. I QD stabilizzati, realizzati in perovskite, raggiungono un'efficienza di quasi il 100% a temperatura ambiente, rendendoli più convenienti e pratici per le sorgenti luminose dei chip fotonici. Contemporaneamente, presso l'Argonne National Laboratory, Randall Goldsmith dell'Università del Wisconsin-Madison sta facendo progredire la scienza dell'informazione quantistica (QIS) manipolando le interazioni luce-materia. Il team di Goldsmith sta costruendo interfacce fotoniche, come microcavità, per misurare e influenzare con precisione le molecole, creando qubit molecolari personalizzabili. Questi qubit offrono versatilità nella regolazione delle loro caratteristiche fotoniche, consentendo il controllo sulla durata del qubit e sulla luce emessa. Questa capacità di regolazione fine consente la progettazione di qubit personalizzati per applicazioni specifiche, come il rilevamento della temperatura nelle cellule viventi o la trasmissione di dati ad alta velocità nelle reti quantistiche. Questi progressi, supportati dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, stanno aprendo la strada a nuove e potenti tecnologie quantistiche.