Visti da vicino sembrano mattoncini bianchi e confetti rossi uniti in una strana danza atomica. E nessuno potrebbe sospettare che dietro quei colori (di fatto inesistenti) e quelle geometrie così familiari, in realtà è celata la struttura del primo simulatore quantistico reale al mondo, un passo importante verso la realizzazione del computer quantistico, sogno di una generazione di fisici, perché capace di calcolare l'incalcolabile ed aprire orizzonti inesplorati della materia.
Lo ha realizzato, come scrive oggi Nature, un team di scienziati italiani del Lens di Firenze, (il laboratorio europeo di spettroscopie non lineari) guidati dal professor Massimo Inguscio. Che, per la prima volta, è riuscito ad osservare direttamente un fenomeno basilare nella fisica: la localizzazione di Anderson di onde di materia, una manifestazione quantistica descritta da uno scienziato americano (Anderson appunto) cinquant'anni fa, che per questa intuizione vinse nel 1977 il premio Nobel per la fisica. Per osservare il fenomeno, il team di Inguscio ha realizzato un simulatore quantistico, cioè una «macchina virtuale» capace di obbedire non più alla fisica classica, ma al mondo dei quanti, trasformando atomi in onde.
«Nell'esperimento abbiamo utilizzato atomi di potassio ultrafreddi cioè portati a temperature vicine allo zero assoluto, -273 gradi centigradi — spiega 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». Insomma, un salto nel mondo dei quanti, misterioso e ineffabile, dove tutto può accadere, e tutto si può realizzare. «Un esperimento che apre nuove possibilità per simulare nuove fasi della materia — aggiungono Giovanni Modugno, Leonardo Fallani e Giacomo Roati, tre ricercatori del team — che si comportano secondo le leggi della meccanica quantistica». Non è stato facile. I ricercatori del Lens hanno lavorato per anni. A dicembre dal laboratorio fiorentino è arrivato un primo flebile segnale. Una grande emozione, subito frenata dalla ragione. False manifestazioni sono quasi quotidiane. Poi la certezza, a gennaio.
E la validazione dell'esperimento con la pubblicazione su Nature, una delle più prestigiose riviste scientifiche al mondo. Al di là del valore della scoperta, ritenuto straordinario dalla comunità scientifica, l'esperimento del Lens apre una porta verso ciò che oggi è solo un sogno: il computer quantistico. Un calcolatore dalla potenza straordinaria, capace di sostituire i quanti ai bit, i qbit. 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.
E ancora un quantum-pc potrebbe inviare via Internet un libro di 200 pagine con immagini in un millesimo di secondo e addirittura in pochi minuti, elaborare il genoma, per capire l'origine della vita e sapere chi siamo, da dove veniamo e dove andiamo. Un sogno, ancora un sogno. Che però i ricercatori italiani hanno reso un po' più bello e possibile.
Marco Gasperetti
www.corriere.it
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