Quantum Artificial Intelligence Lab

Nell’immagine il Computer Quantistico D-Wave. (Credit: D-Wave/NASA).

Google ha annunciato all’inizio del mese di maggio del 2013 una partnership con la NASA e con il progetto D-Wave per lanciare un nuovo laboratorio che si propone di risolvere alcuni problemi legati all’intelligenza artificiale. In che modo? Usando una nuova generazione di computer quantistici. Ad oggi, però, i risultati si fanno ancora attendere.  Continua a leggere

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Un network di comunicazione quantistica nello spazio

File:STS-134 International Space Station after undocking.jpg

La Stazione Spaziale Internazionale fotografata dopo la separazione dello Space Shuttle Endeavour nel corso della missione STS-134. (Credit: ESA).

AUSTRIA – Albert Einstein descriveva l’entanglement come un’azione spettrale a distanza; non rassegnandosi ad abbandonare la concezione classica di causalità, il padre della relatività fu per tutta la vita preoccupato dell’indeterminismo che vige nel microcosmo. Con entanglement o correlazione quantistica si intende un fenomeno, privo di qualunque analogo classico, grazie al quale non è possibile definire una singola particella come tale e come dotata di uno stato preciso; l’unica cosa che si può fare è descriverla nel sistema in cui si trova. Continua a leggere

Uno “specchio relativistico” accelera gli atomi alla velocità della luce

Light bursts out of a flying mirror

Un impulso laser (rosso, in basso) libera elettroni (nella freccia verde) da atomi di carbonio posti su una sottile lamina di un nanometro e li accelera fino a giungere vicino alla velocità della luce. Un impulso di luce infrarossa incide sullo strato di elettroni dalla direzione opposta, e riflette dallo specchio l’elettrone come un fascio di luce nell’ultravioletto estremo. (Credit: Thorsten Naeser).

GERMANIA – Un team internazionale di fisici ha creato uno specchio capace di riflettere raggi ultravioletti che viaggiano ad una velocità prossima a quella della luce. L’articolo, che si intitola “Relativistic electron mirrors from nanoscale foils for coherent frequency upshift to the extreme ultraviolet”, è stato pubblicato il 23 aprile 2013 nella rivista Nature Communications. Continua a leggere

Ottica quantistica "a microonde"

Quantum optics with microwaves

Nell’immagine un “forno a microonde” fabbricato ad hoc: questo chip millimetrico contiene due sorgenti a microonde (in verde) in grado di produrre singoli fotoni. La struttura in rosso funziona come un separatore di fasci. (Credit: Andreas Wallraff/ETH Zurigo).

ZURIGO – I fisici del Politecnico federale di Zurigo (ETF) hanno dimostrato uno degli effetti dell’ottica quantistica, noto come effetto di Hong-Ou-Mandel, ad una frequenza di 100.000 volte inferiore a quella della luce visibile. L’esperimento, descritto in Nature Physics, potrebbe portare a nuove applicazioni tecnologiche. Continua a leggere

Anche i ciclotroni per catturare i neutrini

Un ciclotrone da 150 centimetri di diametro del 1939, da cui fuoriesce un fascio di particelle accelerate che ionizzano l’aria provocando un bagliore azzurro. (Crediti: Nature).

Si sa, le restrizioni di budget condizionano continuamente la ricerca. E non hanno risparmiato nemmeno la fisica delle particelle. Dal 1982 a Snowmass, in Colorado, gli scienziati si incontrano per il Summer Study annuale facendo il punto della situazione sulle ricerche future. Un’idea circola dal 2001: per far fronte alle ristrettezze economiche, alcuni hanno proposto di “pensare fuori dagli schemi” e di utilizzare un acceleratore a basso consumo energetico ma ad alta intensità: il ciclotrone. Questa tecnologia, che ha circa 80 anni di vita, ha ceduto il passo ai sincrotoni, ossia ad acceleratori molto potenti come il Large Hadron Collider. Continua a leggere

Dopare la materia per governare gli isolanti topologici

Schema di un isolante topologico. (Crediti: Journal of Physics/Condensed Matter).

I fisici dell’Università del Michigan hanno messo a punto una tecnica elegante per governare il comportamento degli isolanti topologici, particolari materiali dalla “doppia faccia” le cui proprietà elettriche differiscono notevolmente a seconda che si analizzi la loro superficie o il loro interno. Si tratta infatti di materiali che internamente si comportano come isolanti elettrici ma che sulla superficie manifestano stati conduttivi. L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Physical Review BContinua a leggere

Anche i fotoni potrebbero avere massa a riposo

Rappresentazione artistica del decadimento di un fotone. (Crediti: Robert Spriggs)

I fotoni sono i quanti di radiazione elettromagnetica. Una convinzione comune è che non abbiano massa a riposo ma ciò non basta ad escludere che possano, prima o poi, decadere in altri tipi di particelle. Infatti, se i fotoni avessero una massa a riposo, allora potrebbero decadere, in media, dopo un miliardo di miliardi di anni. Questo spiegherebbe perché anche nella CMB (la radiazione cosmica di fondo), che risale a circa 13,8 miliardi di anni fa, si trovano solo debolissimi indizi a sostegno di un possibile decadimento.  Continua a leggere