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Gli scienziati hanno imparato a controllare lo stato quantistico degli elettroni

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Un team di ricercatori dell’Università di Ratisbona, in Germania, ha sviluppato un nuovo metodo che consente di controllare lo stato quantistico degli elettroni su scala atomica. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, potrebbe avere importanti implicazioni per lo sviluppo dei computer quantistici.

Il metodo si basa sulla risonanza elettronica di spin, una tecnica che utilizza campi magnetici per misurare la direzione di rotazione degli elettroni. I ricercatori hanno integrato questa tecnica con la microscopia a forza atomica, che consente di manipolare singoli atomi con un’elevata precisione.

In questo modo, gli scienziati sono stati in grado di misurare e modificare lo stato quantistico degli elettroni di singole molecole. Questo ha permesso loro di identificare molecole che differiscono solo per gli isotopi dei loro atomi, ovvero per la composizione dei nuclei atomici.

Illustrazione dell’integrazione della risonanza di spin elettronico nella microscopia a forza atomica
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La capacità di controllare lo stato quantistico degli elettroni è fondamentale per lo sviluppo dei computer quantistici. Questi computer si basano sulla capacità di manipolare le proprietà quantistiche degli elettroni per eseguire calcoli in modo molto più rapido rispetto ai computer tradizionali.

La scoperta dei ricercatori tedeschi potrebbe aiutare a risolvere uno dei principali problemi dei computer quantistici: la decoerenza. La decoerenza è la tendenza degli stati quantistici a perdere la loro informazione a causa dell’interazione con l’ambiente.

Capire come la decoerenza dipende dall’ambiente su scala atomica è fondamentale per trovare modi per evitarla o ridurla. Il metodo sviluppato dai ricercatori tedeschi potrebbe fornire una nuova prospettiva per affrontare questo problema.

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