La nanoscienza quantistica è la convergenza di quantistica e nanoscienza, in cui la ricerca di materiali, strumenti di ricerca, nuovi dispositivi e l'esplorazione della quantistica guidano verso la coerenza quantistica. Credito:IBS Center for Quantum Nanoscience
La scala degli investimenti nel calcolo quantistico, nella simulazione e nel rilevamento sta crescendo a un ritmo allettante. Sfruttare la nanoscala per progettare utili effetti quantistici è una capacità di trasformazione di enorme importanza per le industrie e i governi. Riassumendo lo stato attuale e le direzioni future della nanoscienza quantistica, una recensione che definisce la nanoscienza quantistica pubblicata su Nature Nanotechnology questa settimana aiuterà gli investitori e le agenzie di finanziamento a prendere decisioni informate su come e perché partecipare alla rivoluzione della tecnologia quantistica.
"La base per la nostra definizione è la nuova comprensione del quantistico, che include sovrapposizione, entanglement e, soprattutto, coerenza", ha affermato Andreas Heinrich, direttore dell'IBS Center for Quantum Nanoscience (QNS) che ha guidato l'alleanza di ricercatori di più campi che hanno scritto la recensione. Il processo è iniziato quando QNS ha tenuto un seminario nel 2017, riunendo leader di diversi campi della nanoscienza, inclusi i principali sperimentatori e teorici in campi che abbracciano i centri NV, l'ingegneria quantistica, i punti quantici e gli spin su superfici di tutto il mondo. Tra i partecipanti c'erano pionieri come Don Eigler, vincitore del premio Kavli della nanoscienza 2010, teorico decorato che ha proposto il computer quantistico nel 1997 Daniel Loss e vincitore del premio RSC Centenario 2019 per la sua ricerca leader a livello mondiale sul magnetismo molecolare Roberta Sessolli.
"Questo articolo è il culmine di un'iniziativa visionaria di QNS", ha affermato Andrea Morello, Professore Scientia di Ingegneria Quantistica presso l'UNSW e coautore dell'articolo. "Tutti noi lavoriamo sul campo da decenni, ma non abbiamo mai trascorso un'intera settimana con eminenti colleghi, chiedendoci:"che cos'è la nanoscienza quantistica?" continua Morello. La risposta convergeva sulla definizione che la nanoscienza quantistica:il romanzo, eccitante, essenza lungimirante di esso:è ciò che accade quando i ricercatori mirano a sfruttare la coerenza quantistica. Gli autori hanno poi approfondito in che modo esattamente la scala nanometrica diventa il fattore fisico e tecnologico per questo programma. Il risultato è una succinta rassegna, in cui la relazione tra nanometro -la dimensione e la coerenza quantistica vengono portate in superficie, in un'ampia gamma di sistemi fisici.
Nell'ambito del processo lungo anni di acquisizione e perfezionamento della definizione, QNS ha ospitato la prima conferenza in assoluto sulla nanoscienza quantistica nell'autunno 2019. 138 scienziati provenienti da 10 paesi si sono incontrati nel centro di QNS a Seoul uniti dall'obiettivo di comprendere e applicare la natura quantistica di oggetti su scala nanometrica. In effetti, questa è stata la prima volta che i principali ricercatori mondiali che lavorano in campi precedentemente considerati disparati sono stati riuniti nella comunità della nanoscienza quantistica, che a sua volta ha affinato l'attenzione della definizione sulla coerenza.
Il direttore Heinrich osserva che "la prossima sfida è coinvolgere i ricercatori che vedono se stessi attraverso la lente della loro specifica linea di indagine, come punti quantici o centri NV, per invitarli a vedersi come contributori collaborativi nel campo interdisciplinare questa è la nanoscienza quantistica". + Esplora ulteriormente
