In laboratorio, Oxford mantiene l'entanglement per 10 secondi

In un laboratorio dell'Università di Oxford, quattro atomi condividono ora un unico stato quantistico, che resiste per 10 secondi. Gli atomi di stronzio e di calcio si trovano in due luoghi diversi. Le fonti presentano il risultato come un record di durata dell'entanglement, che apre la strada a collegamenti più lunghi tra atomi.

Un computer quantistico lavora con i qubit, unità che possono assumere più valori contemporaneamente. La loro vera forza deriva dall'entanglement: quando due qubit sono in entanglement, lo stato dell'uno determina quello dell'altro, anche se non sono fisicamente connessi. Moltiplicate su molti qubit, queste correlazioni sono ciò che permette a una macchina quantistica di esplorare insieme molte possibilità. L'entanglement consente inoltre ai processori quantistici di condividere informazioni senza condividere i qubit stessi, ed è alla base del calcolo quantistico distribuito.

Il metodo di Oxford funziona in due fasi. La luce collega gli atomi di stronzio tra i due siti. Operazioni locali estendono poi l'entanglement agli atomi di calcio, in modo che i quattro atomi formino un unico stato condiviso. Il calcio è scelto per la sua stabilità: è meno sensibile al rumore magnetico dello stronzio e conserva lo stato quantistico per molto più tempo. Usare due tipi di atomi ha inoltre superato l'approccio con un solo tipo, che mantenNEVA l'entanglement per pochi millisecondi. «Tipi diversi di atomi offrono vantaggi e svantaggi diversi per le applicazioni quantistiche», ha dichiarato Dougal Main, ricercatore a Oxford. «Avere più di un tipo nel proprio computer quantistico permette di prendere il meglio da ciascuno».

Ciò che cambia per il settore è la capacità di mantenere coordinati per più tempo atomi distanti. Gabriel Araneda, anch'egli a Oxford, ha indicato gli usi che dipendono da questo: «Potrebbero includere il calcolo quantistico, misure più sensibili effettuate in luoghi remoti e confronti tra diversi tipi di orologi atomici». Il vantaggio riguarda in primo luogo i ricercatori e le future reti quantistiche; le fonti non indicano tempistiche, né dati sulla frequenza con cui il collegamento si interrompe, né piani per estendere l'esperimento oltre quattro atomi. Un collegamento di 10 secondi è un solido risultato di laboratorio, non ancora un servizio acquistabile da chiunque.