Gli scienziati dell'Università di Nagoya hanno scoperto la possibilità di osservare fenomeni quantistici a temperatura ambiente in condizioni normali, il che potrebbe portare a una svolta nell'informatica quantistica. La scoperta è stata guidata dall'imperfezione della produzione di materiali per esperimenti, quando i difetti erano più importanti delle materie prime di alta qualità.
In realtà, non c'è contraddizione in questo. I difetti nelle strutture atomiche e cristalline sono stati a lungo al centro della ricerca nello studio dei fenomeni quantistici. La scoperta degli scienziati giapponesi rientra completamente in tale strategia, sebbene in questo caso l'elemento del caso abbia portato a molte osservazioni interessanti.
I ricercatori hanno studiato i fenomeni di trasferimento di stato di elettroni a fotoni su uno strato di disolfuro di tungsteno su un substrato di plastica. Per osservare i processi, il materiale è stato raffreddato ad una temperatura di -193°C. Mentre era in corso il raffreddamento, si è scoperto che in alcune aree del substrato, il flusso di elettroni (corrente elettrica) potrebbe formare la cosiddetta radiazione di fotoni polarizzata circolarmente a valle a temperature più elevate.
Chiariamo che la direzione del moto degli elettroni, che è controllata dal campo elettromagnetico applicato, è in grado di generare una polarizzazione circolare della luce sia in una direzione che nell'altra. Questa è in realtà la codifica delle informazioni nello stato dei fotoni che utilizza una corrente per un'ulteriore partecipazione al calcolo quantistico. Nei difetti del substrato, tale codifica si è rivelata possibile a temperature ordinarie e senza l'uso di forti campi magnetici.
Dopo aver scoperto l'effetto, gli scienziati hanno studiato di proposito il fenomeno a temperatura ambiente nei difetti indotti artificialmente. Hanno appositamente piegato i substrati e studiato i processi in questi luoghi. In tali aree, le correnti elettriche si sono sempre verificate nella direzione della deformazione. Queste correnti, a loro volta, generavano luce polarizzata a valle, e tutto ciò avveniva a temperatura ambiente, e la direzione della polarizzazione veniva cambiata semplicemente applicando un campo elettrico.
I materiali di ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Materials. Ulteriori lavori si concentreranno sull'ottimizzazione della struttura e del sistema per far avanzare ulteriormente il percorso verso il calcolo quantistico.
2021-09-21 10:15:25
Autore: Vitalii Babkin