Unanuova tecnica promette diaccelerare lo sviluppo dei dispositivi alla base delle tecnologie quantistiche, chiamaticentri di colore quantistici e in grado di manipolare la luce per rendere più efficienti molte applicazioni, come le comunicazioni e i computer. Il nuovo metodo, ideato dal gruppo di Sosuke Iwamoto dell'Università di Osaka, è pubblicato sulla rivista npj Computational Materials.

Icentri di colore quantisticisono una sorta dicristalli purissimial cui centro viene inserita una minuscolaimpurità, ad esempio un solo atomo di azoto all’interno di un diamante fatto da soli atomi di carbonio. Proprio questa impurità riesce a farconcentrare in un unico puntol'energia, che può essere poiemessa sotto forma diluce con unalunghezza d’onda molto precisa e che proprio per questo trova molteapplicazioni nel settore delle tecnologie quantistiche.

Ma al di là di alcuni pochi cristalli di questo tipo,già ben noti, l'identificazione dinuove soluzioniè piuttosto complessa perché richiedesimulazioni basate su unagrande potenza di calcolo. I ricercatori dell'Università di Osaka hannosuperato questo ostacolocon unmetodo di previsionechevaluta rapidamentei materiali quantistici promettenti senza sacrificare la precisione.

Il metodo permette in particolare dideterminare rapidamente e con precisioneilcomportamento deicentri di colore, calcolando quanta energia viene persa a causa delle vibrazioni all'interno del cristallo anziché essere emessa sotto forma di luce. "Il nostro framework semplifica drasticamente i calcoli necessari per valutare i processi ottici, rendendo la ricerca molto più gestibile", ha detto Iwamoto.

Un nuovo approccio capace di analizzare una grande varietà di potenziali centri di colore che potrebbe rendere molto più rapida la ricerca di questi dispositivi dal grande potenziale in molte applicazioni come per la trasmissione di singoli fotoni ‘ultrapuri’ nelle fibre ottiche oppure immagazzinare le informazioni quantistiche sotto forma di qubit di luce, ossia i bit usati dai computer quantistici.