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CI VUOLE UN FISICO — il Blog di Michele Campisi

Michele Campisi

MICHELE CAMPISI - Laureato in fisica teorica a Pisa, ha ottenuto il titolo di Dottore di Ricerca negli Stati Uniti, ed ha lavorato per anni come ricercatore in Germania. Attualmente è Marie Curie Fellow presso la Scuola Normale Superiore di Pisa dove svolge attività di ricerca nel campo della fisica quantistica, grazie al Progetto ``NeQuFluX'' finanziato dalla Comunità Europea.

​Quantum Manifesto

di Michele Campisi - mercoledì 27 aprile 2016 ore 10:12

La notizia è passata nel totale disinteresse dei media nazionali, ma è di grande rilevanza per le politica economica europea, per il suo futuro industriale e la sua competitività nel mercato globale negli anni a venire. La commissione europea ha deciso lo stanziamento gigante di un milardo di euro per lo sviluppo delle tecnologie quantistiche.

Le ragioni alla base di questa decisione sono spiegate nel documento "Quantum Manifesto: A new Era of Technology" , un documento redatto da alcuni dei più importanti scienziati europei che svolgono ricerca nel campo della fisica dei quanti e firmato ormai da migliaia di ricercatori, policy makers, esponenti del settore industriale.

Nel documento si spiega che una Seconda Rivoluzione Quantistica è ormai alle porte e che o l' Europa decide di parteciparvi (da protagonista) adesso o ne sarà tagliata fuori tout-court; e sembra proprio che i membri della commissione Europea abbiano optato per la prima soluzione.

Cerchiamo di capire intanto perché si parla di seconda rivoluzione quantistica. I princìpi della fisica quantistica sono stato scoperti nella prima metà del secolo scorso e sono stati alla base di una prima rivoluzione quantistica nella seconda metà. Grazie alla fisica dei quanti si è capita in maniera profonda la struttura della materia condensata e della luce. La realizzazione dei transistor, i mattoni logici che stanno alla base di tutti i dispositivi digitali, non sarebbe stata possibile senza questa comprensione. Lo stesso si può dire di altri dispositivi, come ad esempio il Laser, che hanno trovato applicazioni tra le più svariate.

Oggi la ricerca ci ha portato un passo oltre. Adesso, in vari labaoratori di ricerca pubblici, ma anche privati (Google, Microsoft, Toshiba, per menzionarne solo alcuni), si riesce a manipolare gli stati quantitisici. E' questo aspetto che darà luogo ad una seconda rivoluzione dove le stranezze della fisica quantistica non verranno semplicemente comprese ma usate ed ingegnerizzate per costruire nuovi dispositivi dalle prestazioni enormemente più grandi degli attuali.

Una delle stranezze della fisica quantistica è il principio di sovrapposizione: una particella può stare in stati diversi contemporaneamente (ricordate il gatto di Shroedinger? http://www.quinewspisa.it/blog/ci-vuole-un-fisico/due-photon-quantum-cat.htm) E così, se i computer di oggi sono basati sui bit, cioè sistemi fisici che stanno o nello stato "on" (1) o "off" (0), i computer quantistici saranno basati sui qubit (bit quantistici), che possono stare in infinite sovrapposizioni di 0 e 1, con una potenza di calcolo enormemente più grande. I qubit sono già una realtà sperimentale assodata.

Un'altra stranezza è "l'entanglement'', su cui ci soffermeremo magari in un post futuro, e che darà luogo alla possibilità di tele-comunicazioni più sicure ed efficaci.

Il quantum manifesto parla di una serie di campi in cui le tecnologie quantistiche avranno un impatto e sono: Comunicazione, Simulatori, Sensori, Computers e descrive una serie di dispositivi che ci si aspetta vedranno la luce nei prossimi venti anni, chi prima chi dopo. Si parla tra le altre cose di orologi atomici quantistici, sensori quantistici, internet quantistica sicura, computer quantistico.

La commissione Euoropea accetta la sfida, conscia, che se la sua economia vuole rimanere competitiva nel mercato globale, quella di non rimanere indietro nelle tecnologie quantistiche, è un must. E l'Italia che fa? Di sicuro ci mette un sacco di soldi. In quanto stato membro, sarà tra i maggiori contribuenti del mega finanziamento. Ma sono l'opinione pubblica, i media, i politici, consapevoli della portata delle decisioni prese a Bruxelles? Cosa possiamo fare perchè di questo mega finanziamento, una parte proporzionale, torni in Italia? Stati come il Regno Unito e l'Olanda stanno già finanziando le tecnologie quantistiche a livello locale con grandi stanziamenti, (270 milioni di sterline in 5 anni, 146 milioni di euro in 10 anni, rispettivamente) e non è difficile immaginare che i loro laboratori saranno tra i più competitivi nell'accaparrarsi il finanziamento europeo.

Tra gli stati che stanno cogliendo la sfida c'è il Canada, il cui primo ministro Justin Trudeau ha mostrato tanto entusiasmo e competenza, da aver lasciato di stucco una platea di giornalisti che lo incalzavano con domande su cosa sia un computer quantistico.

Siamo ad anni luce dal "tunnel per i neutrini" della Gelmini.

Michele Campisi

PM Justin Trudeau gives reporter quick lesson on quantum computing during visit to Waterloo !

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