Scoperti i limiti di velocità dei computer quantistici

Grazie a un esperimento sulla capacità di dialogo dei quanti

Redazione ANSA

Scoperti i limiti di velocità dei computer quantistici: a determinarli sono alcune caratteristiche insite nei quanti, in particolare la velocità nel 'dialogare' tra loro. A identificare i limiti della quantità di dati che possono essere elaborati da questi computer del futuro è stato un gruppo di ricerca dell'Università di Bonn e dell'Israel Institute of Technology, con un esperimento pubblicato sulla rivista Science Advances.

I computer quantistici promettono di essere potentissimi strumenti, con prestazioni enormemente più elevate di quelle dei supercomputer tradizionali, che sono capaci di eseguire in pochi secondi calcoli che richiederebbero milioni di anni. Eppure esistono dei limiti anche per i computer quantistici. Il cuore di questi nuovi computer sono i bit quantistici, detti qubit, che sono le unità minime di informazione che, analogamente a quanto avviene nei computer tradizionali, devono interagire tra loro in una sorta di dialogo, attraverso dispositivi chiamati porte logiche.

Proprio queste porte rappresentano un limite di velocità al funzionamento dei computer quantistici perché "anche nel mondo quantistico le porte non funzionano a velocità infinita", osserva Andrea Alberti, dell'Università di Bonn. Su questi aspetti si sono focalizzati i ricercatori, con un esperimento pensato per verificare due limiti teorici ipotizzati già qualche decina di anni fa. ma mai sperimentati nel concreto.

L'esperimento ha misurato il comportamento di coppie di quanti gemelli all'interno di una sorta di trappola ed è stato ripetuto più volte, modificando l'energia iniziale dei quanti. I dati hanno confermato quanto ipotizzato da alcuni fisici teorici. In particolare il teorema proposto da Leonid Mandelstam e Igor Tamm e quello proposto da Norman Margolus e Lev Levitin avevano ipotizzato che il limite di velocità nel mondo quantistico fosse determinato sia dall'incertezza energetica dei quanti che dalla loro energia media. "È la prima volta che entrambi i limiti della velocità quantistica possono essere misurati per un sistema quantistico complesso - rileva Alberti - e anche in un singolo esperimento". Per quanto incredibilmente veloci, i futuri computer quantistici saranno vincolati a questi due limiti fondamentali.

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