Pubblicato da Mirko

Potrebbe trattarsi di una svolta decisiva nella storia della fisica, ma anche di un passo notevole per il progresso dell’intero sapere umano. Dopo 50 anni di teorie ed esperimenti un team di scienziati italiani è finalmente riuscito ad osservare direttamente il fenomeno della localizzazione quantistica intuito per la prima volta dall’americano Anderson. Lo scienziato vinse il nobel nel 1977 proprio per la sua geniale predizione. Ci sono voluti anni di lavoro per ottenere un simile risultato. L’esito dell’esperimento era ufficiosamente noto da gennaio, oggi la pubblicazione dello studio sulla prestigiosa rivista scientifica “Nature”. Con la conferma sperimentale si apre ora la via destinata a condurre al primo computer quantistico.

La localizzazione di Anderson si basa sulla presunta duplice natura della materia, ondulatoria e corpuscolare, alla base dell’intera meccanica quantistica. Si tratta di un’anomalia nel comportamento di taluni conduttori elettrici, le cui proprietà macroscopiche si trovano ad essere drammaticamente sconvolte da un aumento del disordine a livello microscopico. All’interno di una struttura cristalliforme non perfettamente ordinata sono proprio le onde di materia a generare una figura di interferenza. E’ quando il disordine supera un determinato valore critico che gli atomi improvvisamente si immobilizzano, o meglio si determina la loro posizione precedentemente indefinita.

Ottenere un risultato simile in laboratorio, determinando volutamente il presentarsi del fenomeno di localizzazione, significa poter governare le dinamiche microscopiche predette dalla meccanica quantistica. E’ ciò che ha fatto l’equipe di studiosi del Lens, Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non lineari, guidata dal professor Massimo Inguscio. Il team ha realizzato un simulatore quantistico, nel quale vigono appunto le leggi quantistiche che governano la componente ondulatoria della materia. “Abbiamo utilizzato atomi di potassio ultrafreddi cioè portati a temperature vicine allo zero assoluto, -273 gradi centigradi — semplifica il professor Inguscio — che sono stati intrappolati in uno speciale cristallo disordinato, creato con fasci di luce laser. E siamo riusciti a osservare gli atomi che si trasformavano in onde atomiche“.

L’esistenza nel presente di una siffatta macchina, capace di obbedire alle predizioni quantistiche, implica la possibilità nel futuro di sviluppare calcolatori quantistici infinitamente più potenti degli attuali. La chiave consiste nel sostituire ai bit odierni i cosiddetti bit quantici. I quanti, in base alle peculiarità dei fenomeni microscopici, sono in grado di comportarsi come interruttori in grado di assumere posizioni differenti dalle sole aperto e chiuso. Ne consegue un aumento esponenziale della capacità della memoria rispetto ai processori tradizionali. Già gli esperimenti di crittografia quantistica degli anni ‘90 lasciavano presagire potenze di calcolo prima inimmaginabili. Ora sappiamo che, secondo studi di Mario Rasetti, professore di Fisica teorica al Politecnico di Torino e segretario generale della Fondazione Isi, un elaboratore quantistico sarebbe capace di calcolare i fattori primi di un numero di cinquanta cifre in 40 minuti, contro i 10 miliardi di anni di un supercomputer tradizionale.

FONTE: voceditalia.it