Pagine Principali

 

Un nuovo modo di sfruttare la natura

Storia


Dal bit al qubit


Sovrapposizione e entanglement contro il buon senso


Una nuova struttura fisica


Come costruire un computer quantistico

Algoritmi quantistici


Che cosa ci riserva il futuro?

Quantum Cryptography

Polarizzazione dei fotoni

La fisica classica

La rivoluzione quantistica

Bibliografia

 

 

 

 


 

Un nuovo modo di sfruttare la natura

 

Se ho l'impressione che la natura stessa faccia la scelta decisiva di quale possibilita' realizzare, la' dove la meccanica quantistica afferma che e' possibile piu' di un risultato, allora sto attribuendo personalita' alla natura, cioe' a qualcosa che e' sempre in ogni dove. Una personalita' onnipresente ed eterna, che e' onnipotente nel prendere le decisioni lasciate indeterminate dalla legge fisica, e'esattamente cio' che nel linguaggio della religione e' chiamato Dio.
(F.J. BELINFANTE)


Molte tappe nella storia della tecnologia hanno comportato la scoperta di nuovi modi per sfruttare la natura: l'utilizzo di varie risorse fisiche come materiali, forze e sorgenti di energia ha fatto sì che l'uomo compisse progressi tecnologici sempre più grandi. Nel corso del Ventesimo Secolo l'informazione e' entrata a far parte della tecnologia, a partire dal momento in cui l'invenzione dei computers ha permesso di processare informazioni complesse all'esterno dei cervelli umani. La stessa storia dei calcolatori e' intessuta di una sequenza di cambiamenti da un tipo di implementazione fisica ad un altro, dalle prime valvole ai circuiti integrati di oggi. Fino alle odierne tecniche più avanzate che ci consentono di costruire componenti di dimensioni inferiori al micron; e presto avremo chip ancora più ridotti, sino a raggiungere il punto in cui le porte logiche necessarie al funzionamento dei computers saranno costituite di pochi atomi ciascuna.


Sul piano degli atomi, la materia obbedisce alle regole della meccanica quantistica, molto differenti da quelle della fisica classica, che invece determinano le proprietà delle porte logiche convenzionali. Per questo motivo, se i computers dovranno diventare di dimensioni cosi ridotte nel prossimo futuro, una tecnologia completamente nuova dovrà sostituire ciò che utilizziamo ora. La tecnologia quantistica, però, può offrire molto di più della diminuzione delle dimensioni e dell'aumento della velocità di clock dei calcolatori: essa può aprire la strada a calcoli di un genere completamente nuovo, con algoritmi basati su principi quantistici diversi da quelli a cui siamo abituati. Questa nuova tecnologia prende il nome di Quantum Computing.
Il Quantum Computing nasce dall'unione tra Teoria dell'Informazione classica, Informatica e Fisica Quantistica. La cosa che stupisce maggiormente e' che la Teoria dell'Informazione e la Meccanica Quantistica si sposano in effetti molto bene, dando vita ad interessanti implicazioni.