INNOVAZIONE/ Le micro trappole per costruire i computer del futuro

Più di 100 anni fa, il fisico tedesco Heinrich Hertz riuscì a trasmettere segnali a pochi metri da un’antenna ricevente utilizzando un oscillatore elettromagnetico: era la prova sperimentale che la teoria elettromagnetica, condensata nelle celebri equazioni di Maxwell, corrispondeva alla realtà ed era l’inizio della storia delle telecomunicazioni basate sulle onde elettromagnetiche.

Da allora, la tecnologia si è sviluppata enormemente e nel frattempo è nata la fisica quantistica, cosicché ora sono disponibili vari tipi di oscillatori che agiscono anche a livello quantistico. Per le oscillazioni elettromagnetiche quantizzate si possono utilizzare atomi in apposite cavità accoppiate a campi elettrici. Tuttavia, un collegamento quantistico tra due oscillatori meccanici non è stato ancora ben dimostrato ed è stato ottenuto solo indirettamente; gli esempi includono il trasporto meccanico di atomi che portano informazioni quantistiche o l’uso di fotoni (cioè quanti di luce) emessi spontaneamente.

Ora, un gruppo dell’Institut für Experimentalphysik dell’Università di Innsbruck (Austria) ha ottenuto l’accoppiamento diretto tra dipoli di ioni intrappolati separatamente a una distanza di 54 micrometri, utilizzando l’interazione dipolo-dipolo come linea di trasmissione quanto-meccanica. L’interazione è di piccole dimensioni, ma l’accoppiamento è amplificato utilizzando ulteriori ioni intrappolati come antenne. Con tre ioni in ogni pozzetto, l’interazione è aumentata di un fattore di sette rispetto al caso di ione singolo. Questo miglioramento facilita il superamento di grandi distanze e migliora la miniaturizzazione degli elettrodi trappola.