La fisica quantistica renderà migliori le cipolle

«Coltivare cipolle con la tecnologia quantistica le rende migliori? Non proprio… ma la fisica quantistica sta già cambiando il modo in cui costruiremo i computer e i sensori del futuro», scherza Simone Montangero, fisico teorico e autore di Il computer impossibile, durante il suo intervento a Festivaletteratura. Il tema al centro della conversazione è il quantum computing, una tecnologia rivoluzionaria che promette di cambiare il modo in cui elaboriamo le informazioni.

Montangero spiega che tutte le tecnologie che utilizziamo quotidianamente – dai PC agli smartphone – si basano sulla fisica classica, sviluppata fino al XIX secolo. Solo nel XX secolo la meccanica quantistica ha permesso di comprendere il comportamento degli atomi, ma è dagli anni '80 che queste teorie iniziano a tradursi in applicazioni pratiche. L’incontro, pensato per un pubblico eterogeneo, unisce divulgazione scientifica e riflessione sulle implicazioni di queste tecnologie. Montangero porta il pubblico dentro i laboratori e le teorie che stanno rendendo possibile ciò che fino a pochi anni fa sembrava fantascienza, mostrando con semplicità concetti complessi come l’entanglement.

Il cuore della rivoluzione è il calcolo quantistico. Nei computer tradizionali, le informazioni sono memorizzate in bit, unità che possono essere solo 0 o 1, simili a interruttori della luce. Combinando questi bit attraverso operazioni logiche, i computer possono eseguire calcoli complessi: si potrebbe persino scrivere la Divina commedia a suon di interruttori. Scomodo, certamente, ma possibile. I computer quantistici, invece, utilizzano i qubit, unità che possono esistere simultaneamente in 0 e 1 grazie al principio della sovrapposizione. Questo permette di eseguire calcoli in parallelo su una scala impensabile per i sistemi classici. Allo stato attuale della ricerca, in laboratorio è possibile posizionare atomi in una griglia, mantenerli stabili e osservare la loro presenza illuminandoli tramite raggi laser. Montangero mostra che con questa tecnologia si possono persino creare piccole animazioni, come gif di Mario Bros, spostando singoli atomi.

I qubit possono essere realizzati con atomi singoli, i loro orbitali elettronici o superconduttori, piccoli circuiti elettrici che si comportano come oggetti quantistici. Quando più qubit sono correlati tramite entanglement, è possibile elaborare informazioni in modi ancora più potenti e sofisticati. Montangero ha illustrato anche concetti fondamentali della fisica quantistica, come l’esperimento delle due fenditure, che mostra come un singolo fotone possa comportarsi come un’onda e interferire con sé stesso.

Ma a cosa serviranno i computer quantistici? Secondo Montangero, potranno migliorare lo sviluppo dei farmaci, risolvere problemi oggi irrisolvibili e rivoluzionare la crittografia grazie ad algoritmi come quello di Shor, che potrebbe rompere sistemi di sicurezza basati su RSA.

Il messaggio dell’esperto è chiaro: il quantum computing non è fantascienza. È già nei laboratori e promette di trasformare il modo in cui calcoliamo, simuliamo e comprendiamo il mondo. Festivaletteratura conferma così la sua capacità di avvicinare il pubblico a temi scientifici complessi, rendendoli accessibili e affascinanti.