Scoperti gli eccitoni negli isolanti topologici: potrebbero fare da base per i computer quantistici

Scoperti gli eccitoni negli isolanti topologici: potrebbero fare da base per i computer quantistici

Un gruppo di ricercatori delle Università di Würzburg e Dresda ha rilevato per la prima volta gli eccitoni all'interno di un isolante topologico, il bismutene. Una scoperta che potrebbe aprire la strada a nuovi computer quantistici

di pubblicata il , alle 15:10 nel canale Innovazione
Computer Quantistico
 

Alcuni ricercatori tedeschi hanno rilevato per la prima volta delle quasiparticelle chiamate eccitoni in un isolante topologico: la scoperta è significativa perché apre alla possibilità di controllare tali quasiparticelle e sfruttarle per creare computer quantistici basati sulla luce.

Rilevati per la prima volta gli eccitoni in un isolante topologico

Le università di Würzburg e Dresda hanno creato un centro di eccellenza chiamato ct.qmat, che sta per "complexity and topology in quantum matter". Tale centro è stato il luogo dove sono stati scoperti nel 2007 gli isolanti topologici: materiali che conducono elettricità sui bordi, ma non al centro.

Sperimentando su tali materiali, i ricercatori hanno confermato sperimentalmente l'esistenza degli eccitoni: si tratta di quasiparticelle che rappresentano uno stato elettronico eccitato, che può essere generato solo in alcuni tipi di materiali quantistici. "Abbiamo creato degli eccitoni applicando un breve impulso luminoso a una pellicola spessa come un singolo strato di atomi", ha affermato il professor Raph Claessen, fisico quantistico presso l'Università di Würzburg. "Per la prima volta, siamo riusciti a eccitare degli eccitoni otticamente [ovvero con della luce, NdR] in un isolante topologico. L'interazione tra la luce e gli eccitoni significa che possiamo aspettarci nuovi fenomeni in questi materiali. Questo principio potrebbe essere usato, per esempio, per generare dei qubit."

Il materiale di partenza è stato il bismutene, realizzato con atomi di bismuto. "È il fratello più pesante del grafene", spiega Claessen. "Per via della nostra progettazione sofisticata dei materiali, gli atomi nel singolo strato di bismutene sono disposti con un motivo a nido d'ape, esattamente come il grafene. La differenza è che gli atomi pesanti del bismutene lo rendono un isolante topologico, il che significa che può condurre energia lungo il bordo senza perdite, anche a temperatura ambiente. Non si può fare lo stesso con il grafene."

La ricerca, come riporta HPCWire, si concentrerà ora sulle proprietà degli eccitoni: mantengono le stesse caratteristiche topologiche del bismutene? Dimostrare questa proprietà permetterebbe di avanzare nella costruzione dei cosiddetti qubit topologici, che sono considerati più robusti rispetto alle alternative. Tra le realtà attive nella ricerca sui qubit topologici troviamo Microsoft, che a marzo 2022 aveva annunciato la scoperta dei qualunquoni non-abeliani con i quali vorrebbe costruire il proprio computer quantistico.

9 Commenti
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Kenichi8018 Gennaio 2023, 15:58 #1
Potrei solo dirti... molto interessante (ed è vero).
Ma in più ti posso dire che, benchè siano tutti nomi certamente accurati e legati alla materia, qualunquoni non-abeliani, eccitoni ed isolanti topologici sembrano termini a metà strada fra le supercazzole di Amici Miei e quanto si trova su alcune storie di Topolino e puntate di Star Trek.
Kenichi8018 Gennaio 2023, 16:02 #2
E leggendo i commenti legati alla notizia sui qualunquoni non sono stato (ovviamente) il primo a notare questa analogia.
Unax18 Gennaio 2023, 16:56 #3
senzadubbiamente i qualunquoni li ha scoperti Cetto
Styb18 Gennaio 2023, 17:11 #4
Se i prossimi li chiamano basettoni, siamo a posto.
AlPaBo18 Gennaio 2023, 19:14 #5
Originariamente inviato da: Styb
Se i prossimi li chiamano basettoni, siamo a posto.


Immagino siano gli eccitoni ottenuti su una sostanza chimica basica.
supertigrotto19 Gennaio 2023, 12:44 #6
Pornhub ci era già arrivato agli eccitoni.....
omerook19 Gennaio 2023, 12:55 #7
Originariamente inviato da: Kenichi80
Potrei solo dirti... molto interessante (ed è vero).
Ma in più ti posso dire che, benchè siano tutti nomi certamente accurati e legati alla materia, qualunquoni non-abeliani, eccitoni ed isolanti topologici sembrano termini a metà strada fra le supercazzole di Amici Miei e quanto si trova su alcune storie di Topolino e puntate di Star Trek.


la scoperta Sembrerebbe Certa!

garantisce il grafene!
amd-novello19 Gennaio 2023, 12:57 #8
Originariamente inviato da: Kenichi80
Potrei solo dirti... molto interessante (ed è vero).
Ma in più ti posso dire che, benchè siano tutti nomi certamente accurati e legati alla materia, qualunquoni non-abeliani, eccitoni ed isolanti topologici sembrano termini a metà strada fra le supercazzole di Amici Miei e quanto si trova su alcune storie di Topolino e puntate di Star Trek.


ahahah infatti. fantastiliardi e paperdollari seguono solo.
biometallo19 Gennaio 2023, 15:07 #9
Originariamente inviato da: Styb
Se i prossimi li chiamano basettoni, siamo a posto.


Del resto sono anni che si studia il legame tra topo logico e basettoni

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