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Nel 2023 in Europa la prima rete di computer quantistici

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IBM Q System One, il primo computer quantistico cmmerciale costruito nel 2019 dalla Ibm (fonte: IBM Research)
© ANSA

Sono più vicine di quanto si pensi, le applicazioni delle ricerche premiate con il Nobel per la Fisica 2022. Si prepara infatti a debuttare nel 2023 la prima rete di computer quantistici in Europa, con i primi due computer collegati tra la Francia e la Germania e si lavora per ampliare il progetto nel 2024, con un numero maggiore di computer; uno dei quali potrebbe essere operativo in Italia. Lo ha detto all'ANSA uno dei principali esperti europei nelle tecnologie quantistiche, Tommaso Calarco dell'Università di Colonia, promotore del programma europeo sulle tecnologie quantistiche e direttore dell'Istituto tedesco per il controllo quantistico a Jülich, vicino Colonia.

"I primi computer quantistici sono stati costruiti grazie al programma flagship sulle Tecnologie quantistiche della Commissione Europa: uno è a Parigi e uno è a Jülich ed entrambi sono a disposizione di ricerca e industria per sviluppare nuove applicazioni". Quando saranno collegati fra loro, nel 2023, costituiranno la prima rete di computer quantistici attivi in Europa e c'è già "il bando per acquistarne altri, quattro o sei, in altre città europee nel 2024". L'Italia, con il Cineca, sta partecipando al progetto tedesco-francese e "ha presentato la domanda per accedere al progetto futuro, nel quale potrebbe acquisire un computer da installare a Bologna, nell'ambito di un progetto approvato con il Recovery fund. Un progetto - osserva Calarco - che prevede la partecipazione di altri enti di ricerca, in direzione di creare un'iniziativa nazionale".

Verso orologi superprecisi e auto autonome
Orologi atomici super-precisi che potranno fornire segnali Gps capaci di aumentare la sicurezza delle auto autonome, misure così puntali da garantire anche diagnosi più accurate e trasmissioni dati inviolabili da qualsiasi intruso: sono queste solo alcune delle applicazioni delle ricerche premiate  con il Nobel per la Fisica 2022 e sono ricerche cominciate sulla spinta della curiosità: "Nessuno si sognava che quegli studi avrebbero potuto essere utili, ma se Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger non le avessero fatte, non avremmo queste tecnologie", ha osservato Calarco.

"È un Nobel dal valore enorme, non solo per le ricadute tecnologiche, ma è un esempio paradigmatico del fatto che farsi domande inutili è fondamentale", ha aggiunto. È anche un esempio dei "rischi che corrono i piani di finanziamento della ricerca che considerano solo quella applicata, al servizio dell'industria, senza considerare che senza la ricerca di base non avremmo né industria né innovazione della società", ha osservato Calarco.
"I tre Nobel erano partiti da una domanda filosofica, ossia se la realtà esistesse localmente: una questione aperta da Albert Einstein, quando diceva che la meccanica quantistica sbagliava perchè prediceva cose assurde, come il fatto che le proprietà di un oggetto non sono definite localmente prima di fare una misura", ha osservato Calarco. Sembrava un puro esercizio teorico anche la teoria della diseguaglianze di Bell, pensata per rispondere all'obiezione di Einstein e sulla quale hanno lavorato i tre Nobel.

Oggi le conseguenze di quelle ricerche sono molto concrete e concetto come l'entanglement, ossia il comportamento di una particella che influenza quello di una particella distante, sta avendo conseguenze dirette sia sul calcolo sia sulle comunicazioni.
Per il calcolo, le unità di informazione dei computer quantistici, chiamate qubit, permettono di descrivere tutte le possibilità in parallelo (e non solo in termini di 0 e 1 come accade nei computer tradizionali), ottenendo in questo modo una grandissima accelerazione del calcolo. Per le comunicazioni, invece, gli esperimenti sull'entanglement hanno dato una spinta nella sicurezza, rendendo praticamente impossibile qualsiasi interferenza in una comunicazione della quale solo i due protagonisti conoscono la chiave.
E' così che anche gli orologi atomici possono diventare più precisi creando fra gli atomi l'abbraccio a distanza previsto dalla fisica quantistica, con ricadute immediate sui satelliti per la navigazione, la cui precisione potrebbe arrivare a 2-3 millimetri.

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