«Fisica dei quanti per i computer
La svolta si avvicina»

In un’intervista a Elena Roda il fisico comasco Giulio Casati fa il punto sulla ricerca in occasione dell’uscita del testo “Principles of Quantum Computation and Information”

Elena Roda

Calcolatori potentissimi e messaggi che viaggiano su mezzi quantistici. In futuro la realtà avrà un volto tutto diverso. Nei laboratori di tutto il mondo si studiano i principi e le applicazioni della meccanica quantistica. Un tema difficile a cui gli studiosi guardano con grande interesse. E da Como nasce un libro che racconta lo stato dell’arte e avvicina studenti e scienziati a una materia così complessa.

A raccontarci lo sviluppo dell’opera e i temi raccolti in “Principles of Quantum Computation and Information” (edizione dicembre 2018) è il fisico e professore comasco Giulio Casati, autore del testo pubblicato da World Scientific insieme a Giuliano Benenti, Davide Rossini e Giuliano Strini.

Un libro che spiega i principi della meccanica quantistica, un’opera a cui avete lavorato per sette anni. A che punto sono gli studi sulla materia e cosa dobbiamo aspettarci per il futuro?

Il libro tratta l’elaborazione e la trasmissione quantistica dell’informazione. Quando parliamo di elaborazione ci riferiamo ai calcolatori che, dalla loro nascita, si sono sviluppati enormemente, con un aumento impressionante di velocità di calcolo e un connesso processo di miniaturizzazione. I transistor stanno per raggiungere le dimensioni atomiche e qui il processo di miniaturizzazione si deve fermare in quanto entra in gioco la meccanica quantistica.

Qual è la differenza con il presente?

I calcolatori attuali sono calcolatori classici, ubbidiscono cioè alla meccanica classica, quella di Newton e Galileo, che è quella che governa la nostra vita normale. Nel mondo subatomico, invece, valgono leggi completamente diverse che ubbidiscono alla fisica quantistica, leggi più complesse con aspetti per noi non intuitivi in quanto la nostra esperienza quotidiana ha a che fare con la fisica classica. Nei laboratori di tutto il mondo, ora, si sta cercando di costruire un calcolatore che funzioni secondo i principi della meccanica quantistica e il cui elemento fondamentale è il qubit. A differenza del bit, che può assumere solo i valori 0 e 1, il qubit può assumere tutti i valori tra 0 e 1. Il calcolatore quantistico, una volta costruito, avrà una potenza di calcolo esponenzialmente superiore a quelli attuali.