Computer più veloci della luce.

I COMPUTER QUANTISTICI

La fisica quantistica sconvolgerà questo secolo come il microchip ha cambiato il Novecento, ma è ancora troppo presto per capirlo”, per adesso ha già dato un contributo fondamentale: ogni sua nuova scoperta dà credito all’esistenza, almeno a livello quantistico, di molti universi.

I primi prototipi di computer quantici potrebbero invece essere pronti già nel 2020. Allora, secondo tutte le previsioni, la tecnologia del silicio avrà raggiunto il suo limite fisiologico: se oggi i circuiti integrati sono grandi 0,18 micron (misura che rappresenta un milionesimo di metro), tra vent’anni si sarà arrivati a circuiti da 0,1 micron. Non solo sarà costosissimo produrli, con fabbriche che richiederanno investimenti da 50 mila miliardi contro i 3 mila miliardi di adesso: per miniaturizzarsi ancora di più i chip dovranno essere costruiti su supporti diversi. C’è chi punta sulle nanotecnologie e chi sulle molecole (vedi titolo in questa pagina). Nei laboratori dell’università di Stanford o del Caltech (sono convinti che il futuro è dei computer quantici), l’università più ambite dagli studenti americani, si lavora alla costruzione di computer quantici che saranno miliardi di volte più potenti di quelli che conosciamo. La rivoluzione dei quanti promette elaboratori capaci di decifrare in un secondo anche i messaggi cifrati più oscuri (Il sogno di qualsiasi agente segreto). Questi computer saranno basati non su i bit che hanno valore 1 o 0 ma sui “qubit”, bit al quanto, che possono contemporaneamente assumere tutti i 32 stati quantici di un elettrone.

Nel 1994 si dimostrò teoricamente le applicazioni di un computer quantistico, la portata della rivoluzione è che: allo stato attuale un supercomputer ha teoricamente bisogno di un miliardo di miliardi di anni per decodificare un codice segreto composto di 250 numeri. Ma a un computer quantistico basta un’ora.

Di qui l’interesse della National security agency amaricana e lo spavento dei fautori della privacy: “Il computer quantistico è un attentato alle libertà individuali”, questo spiega come gli hacker stiano già lavorando a un sistema di crittazione quantistico. Dalla loro hanno il tempo: nonstante investimenti massicci, finora è stato costruito un solo computer quantistico, che ha dato pochi risultati soddisfacenti, ma che lo fa più velocemente dei computer convenzionali.

LA FISICA DEI QUANTI

È la scienza che descrive la natura delle particelle subatomiche, il cui comportamento sfugge alla logica persino di chi studia questi fenomeni da sempre. “Nessuno capisce di teoria dei quanti” disse Richard Feynman, che fu tra quelli che la elaborò.

Neppure lui poteva infatti spiegare perchè nel mondo infinitamente piccolo l’informazione si muova più veloce della luce senza bisogno di viaggiare su cavi. Come sia possibile che si possa esaminare la natura delle particelle senza toccarle. E perché il teletrasporto, proprio come nel telefilm Star Trek, sia stato non solo provato ma anche sperimentato più volte. Eppure, proprio sull’imprevedibilità del comportamento delle particelle quantistiche si basa il funzionamento del raggio laser, della bomba atomica e del chip. E su questi problemi lavorerà la maggior parte dei fisici mondiali. Il problema è che a livello infinitesimale non sembrano funzionare le stesse leggi che governano il mondo fisico: “Sono particelle molto strane” in realtà le proprietà più singolari dei quanti. Primo: una volta che sono state a contatto, due particelle quantistiche vivono un destino prevedibile anche se si trovano a migliaia di chilometri di distanza cioè il cambiamento di stato di una particella può influenzare quello di un’altra a milioni di chilometri di distanza. Questo perché sono, in termini tecnici, “entangled”, intrecciate nelle loro proprità. Secondo: i quanti esistono in una realtà multipla. Possono cioè essere contemporaneamente qui o là, veloci o lenti, con il vettore puntato verso l’alto o verso il basso: solo quando li si misura questa condizione di incertezza si interrompe.

UN COMPUTER IN UNA MOLECOLA, NUOVA FRONTIERA.

Della ricerca sui microchip è la nuova frontiera perchè sino a poco tempo fa l’idea di mettere un computer su una singola molecola sembrava impossibile. Ma una serie di scoperte recenti dimostra che, in attesa del computer quantico, proprio questa è l’alternativa più immediata all’uso del silicio nella costruzione di microprocessori. La rivista Science riferisce che ricercatori di Yale e della Rice university sono riusciti a creare interruttori molecolari che si accendono quando assumono valore 1 o 0. Alla Hewlett Packard sono invece riusciti a costruire cavi fatti di molecole spesse meno di 12 atomi. E tra i fisici e i chimici del settore corre voce che in un laboratorio top secret sia già stata creata una ram molecolare, una memoria cioè capace di contenere in uno spazio infinitesimale immense quantità di dati.

“Se lavorassi nell’industria dei microchip, comincerei a preoccuparmi” dice Ellenbongen ndr. “Mentre per fare un chip ci vogliono stabilimenti da migliaia di miliardi, i computer molecolari possono essere prodotti con procedimenti ottici e chimici semplicissimi: i giorni del silicio sono contati”.

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