Computer quantistici: Universo in Qubit

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Il 31 marzo 2011 sono stati pubblicati i risultati ottenuti da un gruppo di ricercatori dell’Università di Innsbruck: sono riusciti a mettere in uno stato di entanglement quantistico ben 14 qubit… ehm, detto in parole povere, hanno costruito il primo cuore palpitante di un computer quantistico.

Che cos’è un computer quantistico? Non è una semplice evoluzione del classico computer, è una macchina completamente diversa, in grado di affrontare problemi insolubili per qualsiasi altro computer. È un computer che elabora le informazioni secondo i principi della meccanica quantistica. In un computer classico la quantità di dati viene misurata in bit, in un computer quantistico, l’unità di misura è il qubit: le proprietà quantistiche delle particelle subatomiche sono utilizzate per rappresentare le strutture dei dati ed i principi della meccanica quantistica per eseguire le operazioni.

I ricercatori di Innsbruck hanno realizzato un registro di calcolo confinando 14 atomi di calcio in una trappola ionica, per poi manipolarli con un fascio di luce laser. “L’entanglement è ancora più difficile da comprendere quando vi sono coinvolte più di due particelle. Il nostro esperimento con molte particelle ci fornisce una nuova prospettiva sul fenomeno – ha detto il ricercatore Thomas Monz – finora nessuno era stato in grado neppure di controllare l’entanglement di otto particelle, il numero necessario per rappresentare un byte quantistico. Le nostre attuali scoperte ci forniscono una migliore comprensione del comportamento di molte particelle entangled e questa conoscenza può consentirci di ottenere presto uno stato di sovrapposizione per un numero maggiore di atomi”.

A cosa serve un super-computer come questo? L’entanglement che sta alla base dei computer quantistici ha permesso esperimenti relativi al teletrasporto quantistico, ad esempio. Sebbene non si possa trasmettere informazione attraverso il solo entanglement, l’utilizzo di un canale di comunicazione classico, in congiunzione con uno stato “entangled”, permette il teletrasporto, altrimenti impossibile per l’infinita quantità d’informazioni necessarie per essere determinato.

Interessante, vero?!

La vita, come la conosciamo, ha le proprie radici nella chimica degli elementi e nessuno di noi è in grado di concepirla in un’altra forma, che non sia quella basata su tali principi chimici, non è così?

Alcuni scienziati pensano, invece, che in altre zone dell’Universo, la vita possa già essersi evoluta in base ai principi della meccanica quantistica e non sono pochi i ricercatori che immaginano esistano forme di vita aliene coscienti della propria natura quantica ed in grado di manipolare le particelle subatomiche, così come le nostre cellule manipolano i composti chimici.

Ad oggi, le nozioni di fisica quantistica, che possiedono anche i nostri migliori scienziati, sono ad uno stato embrionale. Un esempio: negli ultimi cent’anni, siamo riusciti a scoprire l’atomo e capire come scatenare la sua potenza, però là ci siamo fermati, per ora.

Le nostre conoscenze di meccanica quantistica sono ancora rudimentali, stiamo cercando di costruire i primi computer quantici, che ci promettono un’illimitata potenza di calcolo, però questo è solo l’inizio: le applicazioni della meccanica quantistica sono capaci di rendere scienza quello che fino a ieri consideravamo fantascienza.

Che cosa ci riserva il calcolo computazionale e l’applicazione dei principi della meccanica quantistica? Attraverso l’entanglement e la capacità di manipolare le particelle elementari, potremmo essere capaci di “vedere” e “sentire” tutto l’Universo e la stessa esistenza potrà essere computerizzata: la memoria, la vita, le esperienze, le emozioni e le motivazioni di ognuno di noi potrebbero essere trasferibili ad un “cervello quantico” collettivo di capacità illimitate.

È possibile, dicevamo, che altri organismi si siano sviluppati ed evoluti in qualche altra parte dell’Universo e siano già in grado di padroneggiare, al contrario della razza umana, la meccanica quantistica. Seguendo quest’idea, tali esseri alieni avrebbero già costruito i loro computer quantici e realizzato ciò che sulla Terra, per ora, è solo teoria o fantascienza.

Soli o con l’aiuto di esseri alieni, il nostro prossimo passo sarà comunque quello di conoscere ed utilizzare i principi della meccanica quantistica, sia per scoprire e comprendere meglio l’Universo, che per avere coscienza della natura quantica del nostro stesso essere.

Matteo Vitiello

02 giugno 2011. Venduto il primo computer quantistico D-Wave One alla compagnia Lockheed Martin Corporation di Bethesda, nel Maryland.


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11 COMMENTS

  1. Pare che un qubit sia in grado di stoccare infiniti dati. Uno dei problemi potrebbe esserne la lettura, visto che il dispositivo necessario dovrebbe avere quanto meno una matrice dei dati, diciamo in italiano più semplice un meccanismo con una specie di registro, per la lettura degli stessi. O si estraggono a casaccio?

  2. http://physics.aps.org/articles/v4/97
    (in inglese)

    Meccanica atomico-ottica ibrida
    Albert Schliesser e Tobias J. Kippenberg, Physics 4, 97 – Publicato il 21 Novembre 2011

    Accoppiare un risonatore a membrana di nitride di silicio con un gas di atomi ultrafreddi offre un nuovo approccio ai sistemi meccanici di controllo a livello quantistico.

  3. Naturalmente questo possibile dispositivo di lettura dati non risolverebbe la questione (eventuale) della necessità di una matrice dati.

  4. computer quantistici……ho gia scritto, di energia quantica e gravitonica,altrove,…..- la prima sara’un contenitore informatico universale,e realta virtuale…..piu che reale….teletrasporto compreso,tramite compressori,trifasici…positronici e,,,ignoplasmatici fotonici. ove la scala degli elementi,in toto,e’ praticamente il triplo di quella terrestre….poiche ,molteplici, sono le combinazioni bio-fisiche e molecolari negli universi. invece la energia gravitonica,piu spettacolare e possente, sara utilizzata…entro i vostri 60 anni per i viaggi intergalattici,prima,cosmici,poi…..e badate ,bene,..non sono la stessa cosa…i vostri fisici ,ed astronauti ,gia’ sanno.infine…le e.b.a o ext….sono in possesso…,da centinaia di eoni,……di queste energie,peraltro piu su base molecolare che fisico-chimico,e biologico.della 3^ energia…la metatronica…..non sono autorizzato a riferirvi…poiche’ esclusivo privilegio…..dell.ente supremo…denominato,scioccamente,da voi bipedi umanoidi” dio…..dr.adamo adamas

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