Un tamburo quantistico per le memorie del futuro

Un tamburo quantistico per le memorie del futuro

Una membrana di grafene opportunamente lavorata può mostrare proprietà elettromeccaniche e agire da sensore o da amplificatore

di Andrea Bai pubblicata il , alle 08:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Due anni fa il National Institute of Standards and Technology e l'University of Maryland hanno scoperto che il grafene può essere lavorato per fungere da "pelle di tamburo" donandogl, in questo modo, proprietà elettromeccaniche.

Sulla scia di questa ricerca, un gruppo di scienziati del Kavli Institute of Nanoscience della Delft University of Technology, nei Paesi Bassi, è riuscito a dimostrare che applicando questo principio al grafene può consentire di realizzare nuovi tipi di sensori o memorie adatte per l'impiego nei sistemi di computazione basati sulle leggi della fisica quantistica.

Nello specifico i ricercatori hanno utilizzato il grafene come "specchio" in una cavità optomeccanica, indirizzando su di essa una radiazione elettromagnetica nella frequenza delle microonde. Vibhor Singh, uno dei ricercatori, ha spiegato: "In optomeccanica si può usare il motivo di interferenza della luce in maniera da rilevare i piccoli cambiamenti nella posizione di un oggetto. Con questo esperimento abbiamo indirizzato un fascio di fotoni su un piccolo tamburo di grafene. Il tamburo funge da specchio: osservando l'interferenza dei fotoni che rimbalzano sul tamburo siamo capaci di rivelare i cambiamenti di posizione di un foglio di grafene di appena 17 femtometri, diecimila volte più piccolo del diametro di un atomo".

Sfruttando la pressione di radiazione dei fotoni sulla "pelle di tamburo" in grafene, i ricercatori hanno potuto creare un dispositivo capace di amplificare i segnali a microonde (in tutto e per tutto affini a quelli usati nei telefoni cellulari) grazie al movimento meccanico del tamburo. Il video mostra il principio di funzionamento del dispositivo: la luce impatta e muove la membrana di grafene, che risuonando produce un segnale.

Il dottor Gary Steele, responsabile del progetto di ricerca, afferma: "Uno degli obiettivi di lungo termine del progetto è l'esplorazione di cristalli-tamburo bidimensionali per lo studio del movimento quantistico. Se si colpisce un tamburo con una mazza, la pelle inizia a vibrare, oscillando su e giù. Con un tamburo quantistico la pelle non si muove solamente su e giù ma si trova anche in una superposizione quantistica dove si muove su e giù nello stesso momento. Questo strano comportamento non è solo di rilevanza scientifica ma potrebbe avere applicazioni pratiche anche per realizzare un chip di memoria quantistico".

In un computer quantistico infatti i bit possono assumere stato 0 e stato 1 allo stesso momento, caratteristica che permette di eseguire computazioni molto più rapidamente rispetto ai sistemi computer tradizionali. Un "tamburo quantistico di grafene" che oscilla su e giù allo stesso tempo potrebbe quindi essere usato per stoccare l'informazione quantistica, conservando i risultati di un'operazione e recuperandoli in un secondo momento ascoltando il loro "suono quantistico".

4 Commenti
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qboy01 Settembre 2014, 09:55 #1
ah il grafene
rockroll02 Settembre 2014, 03:13 #2
Originariamente inviato da: Redazione di Hardware Upgrade
Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news...turo_53798.html

Una membrana di grafene opportunamente lavorata può mostrare proprietà elettromeccaniche e agire da sensore o da amplificatore

Click sul link per visualizzare la notizia.


Avrò capito male, ma come può essere una lastrine di grafene 1/10000 di atomo se è essa stessa composta di atomi? forrse è il minimo spostamento meccanico rilevabile in detta lastrina ovvero membrana vibrante sotto eccitazione esterna? parlando di miliardesimi di micron, può essere.

Per il resto tutto l'articolo, come per me tutto quel che riguarda l'indeterminazione quantistica, si basa su qualcosa che appare come una fumosa utopia teorica che ulteriri ricerche spazzaranno via (Dio non gioca ai dadi).
L'indeterminazione quantistica per conto mio rende inaffidabile ed ingestibile ogni misurazione di stato in merito... bah... 0 ed 1 contemporaneamente (e magari casualmente) presenti?

Doppio, triplo bahhhhhhh......
calabar02 Settembre 2014, 11:44 #3
Originariamente inviato da: rockroll
L'indeterminazione quantistica per conto mio rende inaffidabile ed ingestibile ogni misurazione di stato in merito... bah... 0 ed 1 contemporaneamente (e magari casualmente) presenti?
Doppio, triplo bahhhhhhh......

Non sono certamente ferratissimo nell'argomento, ma questa affermazione mi fa pensare che tu lo sia anche meno di me!

Uno dei vantaggi della computazione quantistica sta proprio in questa indeterminatezza: un solo elemento "hardware" può essere utilizzato per più computazioni contemporanee proprio perchè il risultato dipende dalla consultazione e non dallo stato dell'elemento fisico stesso (che cambio con l'osservazione).
hibone24 Settembre 2014, 01:16 #4
Io avrei giurato che colpendo il tamburo con una mazza, si sarebbe rotto il tamburo...

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