Meccanica quantistica e competizione globale: «Un nuovo modo di vedere la realtà»

Coordinati da Maria Elena Pattaro, giornalista de Il Piccolo, i due relatori hanno aiutato il pubblico a comprendere in soli 45 minuti una delle innovazioni tecnologiche destinate a scrivere la storia del XXI secolo: i computer quantistici.

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«Sono delle “bestie” diverse», sintetizza Filippo Bonaventura – fisico, divulgatore e coordinatore di Geopop –: «Sfruttano solo ed esclusivamente i fenomeni che avvengono nel mondo quantistico». Scendendo nel dettaglio, spiega come, a differenza della fisica classica, la meccanica quantistica non sia una realtà deterministica ma si basi invece sulla probabilità.

Nel linguaggio informatico, ovvero il sistema binario composto da 0 e 1, questo si traduce così: i bit “classici” possono essere alternativamente 0 oppure 1, i bit quantistici – definiti quantum bit o Qubit – invece sono allo stesso tempo in parte 0 e anche in parte 1.

«In più, la proprietà dell’entanglement permette di considerare tanti Qubit come un insieme unico – semplifica il fisico –, questo porta il sistema quantistico a “manipolare” tutto il sistema, dando un vantaggio in termini di velocità di calcolo».

Più concretamente, «il computer quantistico parte già con tutte le risposte possibili e poi l’algoritmo fa emergere quella più giusta» chiarisce Bonaventura. In sostanza, «la risposta che otteniamo è certa, in questo non è diversa da quella di un computer classico, quello che cambia è il modo di arrivare a quella precisa risposta», conclude.

I computer quantistici stanno diventando realtà e durante l’incontro, agli spettatori, viene presentata la fotografia di un prototipo di computer esistente e del suo chip interno. «La macchina è così grande perché per poter funzionare correttamente il chip deve restare a temperature bassissime, –273°C», spiega Alessandro Silva, docente Sissa. «Serve una tecnologia avanzata per far sì che il computer continui ad operare in un regime quantistico. Questo prototipo non è ancora capace di poter effettuare dei calcoli su tutto ma può fare delle simulazioni solo su determinati processi».

Incalzato da una domanda del pubblico, aggiunge che questo preciso modello non potrà essere compattato in futuro perché si basa su un sistema di raffreddamento criogenico mentre «la tecnologia più promettente per la miniaturizzazione è quella basata sui fotoni e sviluppata in Cina».

In conclusione, il futuro si scrive quantistico? Pattaro elenca i possibili campi d’uso come medicina, cybersecurity, mercati finanziari ecc. e chiede: «Quanto sono vicini all’utilizzo su larga scala?».

«Per il primo vero calcolatore in grado di fare tutte le operazioni serviranno almeno 15-20 anni – sentenzia Silva –. Ogni piccola imperfezione rovina il risultato di calcolo». I tempi si prospettano lunghi ma entrambi i relatori sono convinti di un fatto: queste macchine non sostituiranno i computer tradizionali. «Sarà più probabile un regime di coesistenza invece di una vera e propria sostituzione. Perché i calcolatori quantistici si basano proprio su una linea di sviluppo tecnologico diversa», spiega Bonaventura e aggiunge: «È come con l’automobile e l’aereo. Entrambi sono veicoli di trasporto a motore ma si usano in casi diversi».

Un dato però resta certo: nel mondo si sta competendo per la meccanica quantistica, con investimenti intorno al miliardo di euro. Stretta tra Stati Uniti e Cina, l’Ue prova a restare al passo, promuovendo una ricerca cooperativa tra le migliori università degli Stati membri, collaborando insieme per lo sviluppo di una tecnologia destinata a cambiare il mondo. —