Computer di atomi e non di bit: così funzioneranno i PC del futuro. Prospettive rivoluzionarie.

Il computer quantistico è il PC del futuro. Ecco le ricerche che apriranno nuove prospettive tecnologiche.

 

Per la prima volta è stato riprodotto un fenomeno fondamentale del comportamento dei conduttori elettrici, in base al quale possono diventare isolanti, descritto 50 anni fa dal fisico e premio Nobel Philip W. Anderson.

Ad annunciare la riproduzione della localizzazione di Anderson è stato un gruppo di ricercatori del Laboratorio Europeo di Spettroscopie non Lineari (Lens) dell’Università di Firenze in uno studio pubblicato sulla rivista Nature.

I ricercatori hanno ottenuto per la prima volta evidenza diretta della localizzazione di Anderson per onde di materia, un fenomeno quantistico indotto dal disordine a livello microscopico, che è stato teorizzato per gli elettroni nei solidi, per spiegare alcuni drammatici cambiamenti nelle proprietà dei conduttori elettrici.

Le implicazioni di questo importante risultato riguardano la comprensione del comportamento dei superconduttori, poiché si apre ora la possibilità di simulare nuove fasi della materia che si comportano secondo le leggi della meccanica quantistica.

«Fino ad ora» ha spiegato Massimo Inguscio, a capo del gruppo di ricerca «non era stato possibile osservare la localizzazione di Anderson in esperimenti con elettroni, a causa della forte interazione tra gli elettroni stessi e si era dovuto ricorrere a sistemi senza massa, come ad esempio fotoni».

A Firenze, invece, hanno usato un gas quantistico di atomi ultrafreddi intrappolati in uno speciale cristallo disordinato, creato con fasci di luce laser. In questo modo i ricercatori sono riusciti a osservare gli atomi che si trasformavano in onde atomiche.

In sostanza, il team fiorentino ha realizzato il primo simulatore quantistico reale al mondo, che costituisce un passo fondamentale verso la realizzazione del computer quantistico.

Mentre in un computer classico al quantità di dati viene misurata in bit, in un computer quantico l’unità di misura è il qubit. Il principio che sta alla base del computer quantico è che le proprietà quantistiche delle particelle possono essere utilizzate per rappresentare strutture di dati e che il complesso meccanismo della meccanica quantistica può essere sfruttato per eseguire operazioni su tali dati.

Secondo gli studi di Mario Rasetti, professore di Fisica teorica al Politecnico di Torino, un elaboratore quantistico sarebbe capace di calcolare i fattori primi di un numero di cinquanta cifre in 40 minuti, a fronte dei 10 miliardi di anni di un supercomputer tradizionale.

Oppure potrebbe inviare via Internet un libro di 200 pagine con immagini in un millesimo di secondo.

Autore: Pierluigi Emmulo

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