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Un altro passo avanti verso il computer quantico

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view post Posted on 14/9/2008, 15:05
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Non importa quanto è buio il cammino, guarda solo la Luce di fronte a te.

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Eccovi una notizia importante inspiegabilmente passata sotto silenzio.



22 Aprile 2008
Elettroni, misurate per la prima volta le vibrazioni

Quartetto di elettroni in movimento coordinato sotto l'azione di un fascio laser
Fonte: Infm-Cnr


Racchiusi in una nanotrappola, 4 elettroni che si muovono con perfetta coordinazione hanno permesso ai ricercatori di parlare di una vera e propria "danza degli elettroni".

I risultati di questa ricerca hanno dimostrato che è possibile manipolare il moto degli elettroni con una precisione mai raggiunta prima. Il dato apre nuove prospettive che riguardano la computazione quantistica.

Lo studio, durato 5 anni, è il frutto di una collaborazione internazionale fra Infm-Cnr - con i centri S3 di Modena e Nest di Pisa - Università di Modena e Reggio Emilia, Scuola Normale Superiore e Columbia University di New York.

Il metodo utilizzato

Per misurare le vibrazioni collettive degli elettroni, le particelle sono state intrappolate in punti quantici (strutture grandi appena qualche miliardesimo di metro) ricavati in un cristallo di arseniuro di gallio.
I ricercatori del centro di Pisa, che hanno realizzato le nanotrappole e curato la parte sperimentale dello studio, sono riusciti a determinare la frequenza delle vibrazioni grazie a un fascio di luce laser.
I risultati ottenuti in laboratorio sono in accordo con quanto previsto dai ricercatori di Modena che hanno curato la parte teorico-computazionale dello studio: confinati all’interno di un punto quantico, gli elettroni possono muoversi solo in modo coordinato, con distanze medie fissate, e le leggi della meccanica quantistica – le uniche che permettono di descrivere cosa accade – prevedono che queste vibrazioni collettive debbano avere precise frequenze.

Ma come essere sicuri che gli elettroni si muovano in modo sincronizzato? “Secondo i nostri calcoli – spiega Massimo Rontani, ricercatore del centro S3 di Modena – le frequenze di vibrazione degli elettroni non avrebbero subìto cambiamenti nemmeno mettendo in rotazione le particelle all'interno del punto quantico, come quando, mescolando molto lentamente il caffè, le distanze medie fra le particelle non cambiano. E in effetti così è stato: quando un debole campo magnetico ha messo in rotazione gli elettroni le frequenze non sono variate”. Si è quindi ottenuta la prova mancante per confermare la riuscita dell'esperimento.

“Siamo stati in grado non solo di modificare lo spin degli elettroni – aggiunge Vittorio Pellegrini, ricercatore del centro NEST di Pisa – ma anche di mettere in vibrazione il quartetto di elettroni in modo controllato utilizzando debolissimi fasci di luce. Le potenziali applicazioni di questi sistemi per la computazione quantistica sono molte poiché l'opportunità di manipolare le proprietà quantistiche in modo tanto preciso aumenta la quantità di informazione che si riesce ad elaborare. Si possono affrontare dunque problemi più complessi. Certo, tutto questo ha un prezzo, perché i sistemi che consideriamo possono operare solo a bassa temperatura e hanno forzatamente dimensioni piccolissime. Però le potenzialità sono altrettanto straordinarie”.



Fonte: www.ricercaitaliana.it
Collegamento diretto alla pagina: http://www.ricercaitaliana.it/primopiano/p...ttaglio-158.htm
 
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view post Posted on 14/9/2008, 19:30
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Non importa quanto è buio il cammino, guarda solo la Luce di fronte a te.

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Finalmente passi avanti verso il computer interamente ottico, cioè dotato di speciali cristalli in grado di lavorare solo con la luce!

Sfruttata la nonlinearità della propagazione della luce nel niobato di litio

Un diodo completamente ottico

Notevoli le prestazioni dimostrate durante i test

L'industria delle telecomunicazioni ottiche è in attesa della versione puramente ottica di dispositivi di commutazione, come i transistor. In passato è già stato realizzato un diodo ottico in niobato di litio, ma con prestazioni piuttosto deludenti. Ora, in un articolo pubblicato su "Applied Physics Letters" (79, 314-316), Katia Gallo e i suoi colleghi della Terza Università di Roma, spiegano come sono riusciti a sfruttare le nonlinearità nella propagazione della luce nel niobato di litio per costruire un diodo che funziona egregiamente. Il punto di partenza per la realizzazione del nuovo dispositivo è stata una guida ottica di niobato di litio costruita con zone alternate di nonlinearità positiva e negativa. A un certo punto della guida, la periodicità regolare degli strati viene interrotta introducendo una regione - in realtà un difetto - di spessore diverso. La posizione e lo spessore del difetto controllano la differenza di fase fra le onde fondamentali e la seconda armonica che si propagano nella guida. Scegliendo opportunamente la differenza di fase è possibile massimizzare la trasmittività della guida in un senso e sopprimere quasi completamente il passaggio della luce nell'altro. In un diodo ottico perfetto, la trasmissione dovrebbe essere pari a uno in un senso e zero nell'altro. Gli scienziati hanno riferito di aver ottenuto una trasmittività pari a 0,9 per luce a una lunghezza d'onda di 1,55 micron, molto importante nelle telecomunicazioni, e una potenza di 3,1 watt. La guida stessa è lunga 4 centimetri, ha un periodo di 14,7 micron con un difetto spesso 8,1 micron posizionato a circa 8 mm dall'apertura anteriore del diodo.



Fonte: www.repubblica.it
Collegamento diretto alla pagina: http://lescienze.espresso.repubblica.it/ar..._ottico/1290225





E dopo il diodo poteva forse farsi attendere il transistor? Assolutamente no, l'uno tira l'altro... e via all'epoca dell'ottica pura! ^_^

Importante risultato le future applicazioni nella scienza dei calcolatori
Interruttori fotonici

Più vicina la realizzazione del primo transistor ottico

Un gruppo di ricercatori dell'Università di Toronto ha scoperto un "interruttore" per fotoni che sembra poter aprire la strada alla creazione dei primi transistor ottici. "L'interruttore - spiega Aephrain Steinberg - permette a un fotone di influenzare il flusso di altri fotoni nello stesso modo in cui i transistor controllano il flusso degli elettroni." Il dispositivo è stato descritto in un articolo pubblicato sulla rivista "Physical Review Letters". I ricercatori hanno scoperto l'interruttore quando hanno illuminato uno speciale cristallo ottico con un intenso fascio luminoso e altri due più deboli. Quando due fotoni, uno da ciascun fascio debole, raggiungono il cristallo contemporaneamente, collidono e non possono attraversare il cristallo, a differenza di quanto succede con un solo fotone. Questo permette di manipolare i fotoni in modo che possano trasmettere, per esempio, i dati in un computer. Usando un interruttore in grado di manipolare i fotoni si possono creare transistor ottici, il componente fondamentale per poter costruire calcolatori in grado di funzionare interamente con segnali luminosi, che sarebbero molto più veloci di quelli attuali.


Fonte: www.repubblica.it
Collegamento diretto alla pagina: http://lescienze.espresso.repubblica.it/ar...otonici/1289738




Qui la pagina che mostra schematicamente il funzionamento di uno di questi transistor:

http://www.teloptics.com/tech.htm


 
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Stargate2
view post Posted on 17/10/2008, 11:37




CITAZIONE
A Vienna sei computer si sono "parlati" scambiandosi i nformazioni codificate secondo la crittografia quantistica.Una rete basata su collegamenti in fibra ottica già presenti in commercio,assolutamente sicura (in teoria) perchè capace di segnalare prontamente se i dati sono spiati da altri.Il sistema sfrutta i fotoni,cui molti guardano da tempo con interesse,dal campo dell'optoelettronica agli studi sul COMPUTER QUANTISTICO.

(fonte: http://www.galileonet.it/
http://www.galileonet.it/il-punto/10674/la-luce-che-oscura

Links:
http://www.secoqc.net/index.html
http://www.telecomitalia.it/TIPortale/docs...2008/p25_32.pdf
http://www.ucci.it/it/qc/qcnews/index.html
http://it.wikipedia.org/wiki/Crittografia_quantistica
 
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Franz Meyer
view post Posted on 7/1/2009, 18:04





Ce n'è già uno "virtuale".... :B):

Link1

La computazione quantistica,come la branca della fisica su cui è basata,è altamente contro-intuitiva.Ma nella storia del pensiero scientifico lo sviluppo di mezzi per visualizzare idee e modelli ha portato ad una più facile comprensione dei fenomeni,basti pensare al gatto di Schrodinger,o al principio di indeterminazione di Heisenberg,spiegato per mezzo dell'esempio del microscopio a raggi gamma.Un intento simile ha guidato Barry Sanders,direttore dell'Institute for Quantum Information Science di Calgary,che ha prodotto,con un gruppo di esperti di animazione computerizzata,un filmato di circa 4 minuti,per mostrare il funzionamento di un computer quantistico e i principi fisici relativi ad esso.Il filmato (o meglio solo alcune sue parti) è stato reso pubblico in questi giorni,e una sua più dettagliata spiegazione è stata fornita in un articolo di New Journal of Physisics,in un numero monografico dedicato proprio alla visualizzazione scientifica in diversi campi.Sanders racconta la realizzazione del filmato anche in un breve articolo di Physics World,sottolineando in particolare l'esigenza di mediare fra accuratezza scientifica e un buon appeal visivo,in grado di interessare anche un pubblico di non esperti.Nel filmato si rappresenta un supporto fisico di silicio drogato con atomi di fosforo-31,mentre lo spin dell'elettrone-il vero e proprio corrispettivo fisico del qbit-viene rappresentato come se fosse un punto mobile in una sfera affiancata all'atomo di fosforo.Mentre i poli di questa sfera rappresentano gli stati 0 e 1,tutti gli altri punti rappresentano i suoi stati sovrapposti.
(Programmazione.it)


Link2

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4 replies since 14/9/2008, 15:05   766 views
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