04/09/2008

OGNI COSA È QUANTIZZATA


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La meccanica quantistica è un osso duro da digerire. Lo sapeva Einstein che, tentando di dimostrarne l'inconsistenza, scoprì che coppie di particelle possono rimanere invischiate per quanto lontane tra loro, dando il via alla perlustrazione di un nuovo ramo della fisica. Fabio Sciarrino e Giuseppe Vallone, giovani ricercatori della Università La Sapienza di Roma, insieme al giornalista Giovanni Caprara, ci parleranno di ottica, di computer, di codici segreti, tutto sotto il segno dell'elegante e controintuitivo fenomeno quantistico dell'entanglement.
 


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Nella Chiesa di Santa Paola, Fabio Sciarrino, Giuseppe Giuseppe Vallone e Giovanni Caprara hanno illustrato i principi della meccanica quantistica. Di meccanica quantistica si parla dagli inizi del 1900 e, per comprendere la complessità della materia, si pensi che lo stesso Einstein da principio avversò questa teoria. La meccanica quantistica studia l'infinitamente piccolo, l'atomo e le particelle subatomiche come i fotoni, e tenta di risolvere i problemi che la fisica classica non riesce a spiegare. La quantistica è eminentemente sperimentale, atteso che dapprima vengono formulate delle teorie che poi devono trovare riscontro in test di laboratorio; per tale ragione le teorie quantistiche hanno richiesto decenni prima di essere confermate: era possibile la loro elaborazione teorica, ma solo il progresso tecnologico ha permesso un'accurata sperimentazione. Le possibili future applicazioni della quantistica saranno lo sviluppo di apparecchiature di teletrasporto ( si parla però di teletrasporto di fotoni, nulla a che vedere con Star Trek, almeno per ora...), la crittografia delle informazioni scambiate via internet, la creazione di computer quantistici con elevatissime potenzialità di calcolo. Il primo problema da affrontare è però la carenza di fondi per la ricerca, problema che quotidianamente affligge i ricercatori in Italia. Si spera quindi in adeguati stanziamenti per evitare la fuga di cervelli e preservare le potenzialità della ricerca in Italia che ha centri di eccellenza come l'Istituto Fermi a Roma. «Nonostante la giovane età dei due ospiti, oggi parleremo di un argomento difficile: la meccanica quantistica». Così ha aperto l'incontro Giovanni Caprara, responsabile della redazione scientifica del "Corriere della sera", presentando Fabio Sciarrino e Giuseppe Vallone, entrambi del Dipartimento di Fisica dell'Università La Sapienza di Roma. E davvero di un argomento difficile si tratta. Ma grazie alla brillantezza, alla freschezza e soprattutto all'entusiasmo dei relatori, qualche 'particella di luce' sarà sicuramente arrivata al pubblico di Festivaletteratura. Si parla da un po' di tempo di questa meccanica quantistica, da quando agli inizi del '900 i maggiori scienziati cominciarono a lavorarci. Bose, Einstein, Fermi, Feynman, Heisemberg, Schrodinger: hanno tutti contribuito a far progredire questa scienza, proprio come i vari laboratori di tutto il mondo fanno ancora adesso, condividendo e scambiando nuove idee e nuove scoperte. La fisica quantistica risulta difficile da comprendere soprattutto perché parla di eventi che accadono nel microcosmo, abbastanza lontano dalle nostre esperienze quotidiane. Ciononostante, le applicazioni delle teorie elaborate saranno utilizzate da tutti nel mondo reale. Ci saranno computer quantistici capaci di elaborare nello stesso momento una enorme quantità di calcoli. Saranno computer a 'qubit' che non saranno limitati dai classici zero e uno, ma potranno avere un valore, l'altro o entrambi. La stessa crittografia, ora legata ai numeri primi, non sarà la stessa. L'informazione, criptata tramite generatori quantistici di numeri casuali, sarà usufruibile solo dal ricevente e qualunque interferenza nel trasferimento darà come risultato la distruzione del messaggio stesso. Le uniche limitazioni nell'applicabilità di queste idee sono le difficoltà tecnologiche di costruire strumenti in grado di effettuare gli esperimenti. Come al solito, più del solito, la teoria è più avanti rispetto alla pratica. E spingendoci oltre arriviamo al teletrasporto, esperimento già riuscito di spostamento da una posizione ad un'altra di un fotone. A quando il teletrasporto umano, come siamo abituati a vedere in film come "Star Trek"? Grazie ad ogni «piccolo passo verso la frontiera della conoscenza», la ricerca scientifica, nonostante le ristrettezze economiche, continua ad andare avanti e giustamente supera schieramenti e opposizioni 'politiche': il fine dello scienziato è quello di scoprire e non può rinunciare a farlo per paura che poi se ne faccia un uso sbagliato.

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