Gli scienziati dell'Università di Sydney stanno entrando in una nuova fase di sviluppo per ampliare la prossima generazione di dispositivi di ingegneria quantistica.

Questi dispositivi formeranno il cuore dei primi computer quantistici topologici pratici.

Uno studio pubblicato oggi in Comunicazioni sulla natura conferma uno dei prerequisiti per la realizzazione di questi dispositivi.

Un autore di quel documento, Dottoressa Maja Cassidy, ha dichiarato:"Qui alla Stazione Q di Sydney stiamo costruendo la prossima generazione di dispositivi che utilizzeranno quasiparticelle note come fermioni di Majorana come base per i computer quantistici".

Il dottor Cassidy ha affermato che il Sydney Nanoscience Hub da 150 milioni di dollari fornisce un ambiente di livello mondiale in cui costruire la prossima generazione di dispositivi.

La stazione Q di Microsoft sposterà le apparecchiature scientifiche nelle camere bianche del Nanoscience Hub, ambienti controllati con bassi livelli di inquinanti e temperature costanti, nei prossimi mesi, poiché aumenterà la capacità di sviluppare macchine quantistiche.

Caccia all'investigatore

Il dottor Cassidy ha detto che costruire questi dispositivi quantistici è "un po' come andare a caccia di detective".

"Quando è stata dimostrata per la prima volta l'esistenza dei fermioni di Majorana nel 2012, c'erano molti che dicevano che potevano esserci altre spiegazioni per i risultati, " lei disse.

Una sfida per dimostrare che i risultati sono stati causati da Majoranas è stata lanciata al gruppo di ricerca guidato dal professor Leo Kouwenhoven, che ora guida la stazione Q di Microsoft nei Paesi Bassi.

Il documento pubblicato oggi risponde a una parte essenziale di tale sfida.

In sostanza, dimostra che gli elettroni su un nanofilo semiconduttore unidimensionale avranno uno spin quantistico opposto al suo momento in un campo magnetico finito.

"Queste informazioni sono coerenti con i rapporti precedenti che osservavano i fermioni di Majorana in questi nanofili, " ha detto il dottor Cassidy.

Ha detto che i risultati non sono applicabili solo ai computer quantistici, ma saranno utili nei sistemi spintronici, dove lo spin quantistico e non la carica viene utilizzato per l'informazione nei sistemi classici.

Il dottor Cassidy ha condotto la ricerca mentre si trovava all'Università tecnica di Delft nei Paesi Bassi, dove ha ricoperto una posizione post-dottorato. Da allora è tornata in Australia e ha sede presso la partnership della University of Sydney Station Q con Microsoft.

Il professor David Reilly dell'Università di Sydney è il direttore della Station Q Sydney.

"Questa è scienza pratica all'avanguardia, "Il professor Reilly ha detto. "Abbiamo assunto la dottoressa Cassidy perché la sua capacità di fabbricare dispositivi quantistici di nuova generazione non è seconda a nessuno".

Ha detto che il dottor Cassidy era una delle tante grandi menti attratte dal lavoro alla Station Q Sydney già quest'anno. "E ci sono più persone che si uniranno a noi presto a Sydney mentre sviluppiamo la nostra capacità".

Il professor Reilly la scorsa settimana ha vinto il premio Australian Financial Review per la leadership emergente nell'istruzione superiore.