Un super PC con capacità di calcolo incredibilmente elevate grazie a un cuore di diamante. Sembra fantascienza, invece è uno scenario concreto sul quale è al lavoro un pool di ricercatori del Politecnico di Milano e del CNR, insieme con l’Università di Calgary e l’Università di Kyoto.
Leader del gruppo di scienziati è il canadese Shane Eaton, che da nove anni vive e lavora in Italia. “Una specie di fuga di cervelli al contrario”, spiega sorridendo il ricercatore ai microfoni di Innovation Post. Eaton è ultimo firmatario di un articolo pubblicato sulla rivista Nature Scientific Reports nel quale gli scienziati raccontano come sono riusciti per la prima volta in un’impresa davvero incredibile: creare un circuito ottico all’interno di un diamante che metta in collegamento dei “quantum bit”, bit quantistici in grado si assumere contemporaneamente lo stato di zero e uno, offrendo quindi delle possibilità di calcolo parallelo finora inimmaginabili.
Per questo lavoro Eaton ha anche ottenuto un finanziamento di 420 milioni dal MIUR nell’ambito del programma SIR – Scientific Indipendence of Young Researchers, denaro che servirà per proseguire nelle attività di ricerca.
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Come funziona?
Tutto nasce da una particolare caratteristica del diamante. Questa “purissima” pietra fatta di carbonio contiene in realtà al suo interno alcune impurità. Una di queste è costituita da un atomo di azoto accanto a uno spazio “vuoto” stabile (‘nitrogen vacancy’). Questa particolare combinazione può essere sfruttata per i bit quantistici (quBit), ma finora mancava una tecnica di microfabbricazione in diamante che consentisse di collegare i quBit per realizzare un computer quantistico. E questo è quello che sono riusciti a fare Shane Eaton e i suoi colleghi: utilizzando impulsi laser ultrabrevi (alcuni esperimenti sono stati realizzati al CNST-IIT Milano), i ricercatori sono riusciti a modificare le caratteristiche fisiche del diamante, mettendone in comunicazione tramite circuiti ottici i cosiddetti ‘difetti’ e ponendo le basi per la creazione dei futuristici computer. Che cosa manca ancora? Poco: i ricercatori sono infatti al lavoro per riuscire a “mettere in fila” più difetti per ottenere un circuito di una decina di quBit, che consentirebbero di creare un PC superpotente nello spazio di un centimetro.
Quali applicazioni?
Il potenziale applicativo è enorme. Intanto precisiamo che non servono preziosi diamanti naturali, ma bastano i ben meno costosi diamanti sintetici (la pietra utilizzata per gli esperimenti costa circa 500 euro). Le applicazioni possibili spazieranno dalla diagnostica medica di precisione alla creazione di energia pulita, dalle previsioni dei cambiamenti climatici alle variazioni del mercato azionario, dal cloud computing all’intelligenza artificiale. Uno dei primi progetti concreti sui quali il pool è al lavoro è una macchina per la risonanza magnetica con risoluzione e sensibilità senza precedenti.
