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

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

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.