Un computer quantistico dai diamanti: l'idea di Quantum Brilliance

Un computer quantistico dai diamanti: l'idea di Quantum Brilliance

Quelli che gli esperti di gemme definiscono difetti posono, in realtà, diventare pregi. Quantum Brilliance è una startup che sta puntando su particolari difetti nei diamanti per sfruttarli in calcoli quantistici

di pubblicata il , alle 08:01 nel canale Innovazione
Computer Quantistico
 

Come sarà possibile diffondere i computer quantistici e renderli fruibili al di fuori di laboratori specializzati per mantenere temperature prossime allo zero? Una startup chiamata Quantum Brilliance pensa di aver trovato la risposta nei diamanti. Sfruttando alcune proprietà note di tali gemme, infatti, è possibile osservare comportamenti interessanti a livello quantistico che possono approssimare il funzionamento di computer quantistici senza, però, dover ricorrere a temperature estreme. La startup punta a creare degli "acceleratori quantistici" che possono essere inseriti in qualunque data center.

Quantum Brilliance ricorre ai diamanti per creare i computer quantistici

Quantum Brilliance

I diamanti sono una delle forme più pure del carbonio, ma talvolta contengono piccole impurità a livello atomico. All'interno del reticolo di atomi di carbonio, infatti, è possibile trovare atomi di altri elementi che danno ai diamanti colori e proprietà fisiche particolari. In alcuni casi è possibile che manchino due atomi di carbonio in due punti adiacenti del reticolo e che uno di tali "buchi" sia riempito da un atomo di azoto: tali centri, detti centri azoto-lacuna o centri NV (dall'inglese nitrogen-vacancy), mettono a disposizione un elettrone vacante il cui cambiamento di stato di spin è segnalato dall'emissione o dall'assorbimento di luce.

Quello che può apparire come un dato particolarmente tecnico di poco interesse è, invece, il fulcro attorno a cui ruota l'offerta di Quantum Brilliance. L'emissione o l'assorbimento di luce al cambio di stato di spin dell'elettrone può essere infatti letto usando appositi sensori e in questo modo è possibile utilizzare l'elettrone come un qubit, ovvero come un elemento in cui tenere informazioni. In questo caso, uno stato simile a quello dei bit tradizionali, ovvero un "1" o uno "0". E a partire da questo dato si possono poi effettuare operazioni logiche, come un computer.

Non si tratta di una scoperta nuova: è dalla fine degli anni '90 che ricercatori in tutto il mondo sono attivi nella ricerca su questi difetti nel diamante. La novità è costituita dal fatto che Quantum Brilliance sembra aver trovato il modo per effettuare questo processo di lettura e di scrittura delle informazioni in maniera efficace e affidabile, portando alla creazione di coprocessori quantistici da affiancare a CPU tradizionali per velocizzare alcuni calcoli. L'azienda afferma infatti che è riuscita a ottenere "il più lungo tempo di coerenza dello spin di un elettrone di qualunque materiale solido a temperature ambiente".

L'azienda usa il termine "acceleratori quantistici", ma allo stato attuale la differenza con i computer quantistici veri e propri è ridotta: questi ultimi richiedono comunque dei computer tradizionali per essere controllati e programmati.

C'è comunque un aspetto di cui tenere conto in tutta questa vicenda: il sito Web di Quantum Brilliance è estremamente scarno e mette a disposizione ben pochi dettagli, motivo per cui è lecito rimanere cauti circa questa tecnologia e la possibilità di portarla sul mercato in tempi rapidi e a prezzi accessibili. Con la pubblicazione di ulteriori dettagli sarà possibile capire di più e dare una migliore collocazione della tecnologia all'interno del mercato e della sua possibile evoluzione futura.

7 Commenti
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omerook14 Aprile 2021, 08:30 #1
E certo a che servono colossi come IBM , fai la tua start-up e produci il tuo quantum computer ..che ce vo!
Ombra7714 Aprile 2021, 09:18 #2
L'esistenza di un colosso come IBM non preclude che gruppi più piccoli abbiamo intuizioni, per rimanere in tema, più "brillanti".

Prendi Facebook come esempio di grande compagnia, loro fondamentalmente non inventano più niente, campano su un'unica idea iniziale spremuta fino al midollo. Tutto ciò che di nuovo implementano deriva dall'aver fagocitato una miriade di piccole imprese con idee innovative che a loro non son venute.
Axel.vv14 Aprile 2021, 09:29 #3
Basta vedere quante startup vengono acquistate ogni anno da colossi come IBM, Apple e Google.
demon7714 Aprile 2021, 11:39 #4
Originariamente inviato da: omerook
E certo a che servono colossi come IBM , fai la tua start-up e produci il tuo quantum computer ..che ce vo!


Ma che discorso!
IBM è grande e grossa e fa un botto di ricerca, ma non vuol mica dire che trova tutto lei!
Una buona idea può venire anche da latri che appunto mettono su una startup.. se poi la cosa è valida l'unico destino della startup 9 volte su dieci è quello di venire fagocitata da un pesce grosso.
White_Tree14 Aprile 2021, 12:55 #5
inutile e costosissima,1 perchè potrai utilizzare nanotubi al carbonio e 2 perchè le prestazioni saranno minori ad uno fotonico. già da anni team di ricerca studiano le proprietà dei diamanti in ambito quantistico ma con scarsi risultati. indubbiamente non verrà mai commercializzato, ma usato solo in ambito militare/ricerca.
lessi un libro 2 anni fa e anche lui è nella classifica degli "ion trap" poi mi sbaglierò...

poi a noi manco serve un q.c ai dimanti, bensì una qRAM e una qVGA di cui la seconda è fattibilissima, la prima ancora in studio.
Slater9114 Aprile 2021, 13:26 #6
Originariamente inviato da: Ombra77
L'esistenza di un colosso come IBM non preclude che gruppi più piccoli abbiamo intuizioni, per rimanere in tema, più "brillanti".

Prendi Facebook come esempio di grande compagnia, loro fondamentalmente non inventano più niente, campano su un'unica idea iniziale spremuta fino al midollo. Tutto ciò che di nuovo implementano deriva dall'aver fagocitato una miriade di piccole imprese con idee innovative che a loro non son venute.

È poco noto, ma Facebook è uno dei principali contributori al kernel Linux e investe parecchio nello sviluppo di nuovo software. Non fanno molto per i consumatori, forse, ma dietro le quinte c'è tantissima innovazione. Dire che non inventano più niente è un'affermazione molto forte e molto, molto lontana dalla realtà.

Originariamente inviato da: White_Tree
inutile e costosissima,1 perchè potrai utilizzare nanotubi al carbonio e 2 perchè le prestazioni saranno minori ad uno fotonico. già da anni team di ricerca studiano le proprietà dei diamanti in ambito quantistico ma con scarsi risultati. indubbiamente non verrà mai commercializzato, ma usato solo in ambito militare/ricerca.
lessi un libro 2 anni fa e anche lui è nella classifica degli "ion trap" poi mi sbaglierò...

poi a noi manco serve un q.c ai dimanti, bensì una qRAM e una qVGA di cui la seconda è fattibilissima, la prima ancora in studio.


Faccio fatica a capire se la tua sia una vuota provocazione o un commento serio. Ti do il beneficio del dubbio e do per buona la seconda ipotesi.
Prima di dire che qualcosa è "inutile e costosissimo" mi informerei molto, molto bene su quello di cui si sta parlando. Non mi risulta che tenere qualcosa a qualche frazione di grado sopra lo zero assoluto sia proprio economico e gli altri computer quantistici richiedono di essere in tale (costoso) stato costantemente per funzionare. Il costo iniziale del diamante potrebbe quindi benissimo essere ammortizzato dalla mancanza di ulteriori costi futuri (quello che in gergo è detto "capex vs opex".
Parli di nanotubi di carbonio, ma attualmente non c'è alcuno sviluppo di computer quantistici che ne faccia uso. La fotonica, invece, è ancora a uno stadio iniziale e solo recentemente è stata dimostrata la fattibilità di un computer quantistico che si basi sui fotoni.
Parlare di qRAM e qVGA mi sembra, invece, senza senso alcuno. Ti consiglio di leggere l'articolo che abbiamo pubblicato su come funzioni e di quali funzioni ricopra un computer quantistico.
White_Tree14 Aprile 2021, 16:11 #7
giusto perchè non ho voglia di scrivere altro: i QC fotonici sono usati da anni es: https://www.xanadu.ai

"mi informerei molto, molto bene"---> sono alcuni scienziati del regno unito a investire sui DiamondQC, e ve ne sono di due tipi:1 come punto di gemma iniziale per avere un fascio di laser purissimo migliore dei diodi 2 scopo ignoto (nel senso non per laser) ma si sa che darebbe una supremazia quantistica.

Parli di nanotubi di carbonio, ma attualmente non c'è alcuno sviluppo di computer quantistici che ne faccia uso un'altro cit- falso servono per ridurre di 100°C dallo zero assoluto l'hardware, usati e sperimentati dalle aeronautiche, e anzi credo che utilizzino già RISC-V.

Il futuro è avere un QC accessibile da remoto, la qCPU è già fattibile, devono solo avere altri due componenti: qRAM 8nessuno la ha ancora costruita) qV so che è fattibilissima e un supporto di archiviazione ottica

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