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Drum RAM per un computer quantistico

26.03.2013

I fisici hanno potuto realizzare questa idea facendo riferimento all'esperienza dei pionieri della tecnologia informatica, prendendo in prestito i principi generali della "RAM quantistica" dalla memoria a tamburo degli anni '60. I fisici americani hanno creato uno speciale dispositivo di memoria che può funzionare come memoria ad accesso casuale per un computer quantistico ed è simile in linea di principio alla memoria a tamburo degli anni '60, uno dei primissimi tipi di RAM nella storia dell'"era dei computer" , secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature.

"Riteniamo che la rotazione del tamburo possa essere utilizzata come una sorta di memoria locale per i sistemi di calcolo quantistico. Possiamo dire che i nostri esperimenti si sono svolti al confine tra i sistemi classici e quantistici", ha affermato Konrad Lehnert del National Institute of Standards e Tecnologia USA a Boulder.

Lehnert e i suoi colleghi hanno creato una delle possibili varianti della RAM per i futuri computer quantistici, cercando di organizzare il trasferimento di qubit - unità di informazione nel calcolo quantistico - tra i singoli nodi di calcolo. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno notato che le radiazioni a microonde, che raffreddano le connessioni tra i componenti di un computer quantistico, potrebbero essere utilizzate anche per memorizzare i dati.

I fisici hanno potuto realizzare questa idea rivolgendosi all'esperienza dei pionieri della tecnologia informatica, prendendo in prestito i principi generali della "RAM quantistica" dalla memoria a tamburo degli anni '60. Questa cella di memoria è un "tamburo" in miniatura, una piastra di alluminio, che viene continuamente raffreddata da un risonatore a microonde. A seconda della polarizzazione della radiazione e di alcuni altri parametri, il "tamburo" inizia a risuonare ad una certa frequenza.

Modificando i parametri di queste onde, gli scienziati hanno imparato a registrare e leggere gli stati dei qubit collegati a un risonatore a microonde. L'affidabilità relativamente elevata della lettura di un qubit, superiore al 65%, e la sua lunga durata all'interno del "tamburo" - circa 90 microsecondi - ci consentono di sperare che tali celle di "RAM quantistica" aiuteranno gli scienziati a sviluppare un computer quantistico a tutti gli effetti.

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Notizie casuali dall'Archivio

Il successo del grafene è ostacolato dalle particelle di silicio 16.12.2018

Uscendo dal laboratorio e passando alla produzione di massa, il grafene avrebbe rivoluzionato. Tuttavia, sia il grafene che l'ossido di grafene sono stati prodotti su scala industriale per diversi anni e la svolta prevista non è avvenuta. I dispositivi che utilizzano il grafene finora non hanno funzionato come previsto.

La materia prima per la produzione industriale del grafene è una varietà di grafite purificata dalle impurità. Rouhollah Jalili, Dorna Esrafilzadeh e i loro colleghi della Royal Melbourne University of Technology e dell'Iranian Research Institute of Basic Sciences hanno confrontato due grafene: industriale e uno creato in laboratorio dalla grafite più pura. La microscopia elettronica a trasmissione a scansione ha mostrato che tutti i campioni commerciali contengono impurità di silicio. Le particelle di silicio entrano nel grafene dalla materia prima, spiegano gli autori in una recente pubblicazione su Nature. La situazione è aggravata dal fatto che i produttori commerciali di grafene sono passati a materie prime relativamente economiche, che contengono impurità.

E cosa danneggia il silicio per il grafene? Gli esperti ritengono che il silicio, in particolare, prevenga l'interazione delle molecole liquide con la superficie di un materiale bidimensionale. Di conseguenza, i sensori di umidità a base di grafene risultano non essere così sensibili come in teoria e i condensatori di grafene drogato hanno una capacità inferiore. I ricercatori hanno cercato di pulire il grafene commerciale dal silicio in una soluzione alcalina, ma lo strato inquinante si è rivelato forte e la soluzione caustica ha interrotto la struttura del materiale bidimensionale.

Quindi l'unico modo per evitare la contaminazione è utilizzare materie prime ultra pure. Gli autori del lavoro hanno creato e testato un sensore di umidità e un condensatore in grafene, che è quasi ideale in purezza. Le caratteristiche del sensore si sono rivelate migliori di quelle di qualsiasi altro sensore noto realizzato in materiale bidimensionale e il condensatore si è rivelato avere una capacità record, che quasi coincideva con quella teoricamente prevista.

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