Nobel per la Fisica a Clarke, Devoret e Martinis, pionieri dei computer quantistici VIDEO

I passaggi che hanno segnato l'apertura di una nuova frontiera

Dal lavoro dei premi Nobel per la Fisica 2025 la costruzione di un ponte capace di unire il mondo classico con quello quantistico . Dal bizzarro effetto tunnel, che ricorda i poteri di Harry Potter, la chiave che ha permesso di costruire le componenti base dei computer quantistici a superconduttori, i cosiddetti qubit. "Tutto nasce dalle straordinarie caratteristiche dei superconduttori, materiali che manifestano la meccanica quantistica nel mondo macroscopico", ha detto Tafuri all'ANSA.

Materiali che sono alla base di particolari dispositivi chiamati giunzioni Josephson , il cui uso per lo sviluppo dei futuri computer quantistici fu in parte teorizzato da un altro importante fisico, Anthony James Leggett, premio Nobel nel 2003, e che oggi sono il cuore dei qubit superconduttori , le unità di informazione usate nei computer quantistici. "Il lavoro di Leggett fu l'idea di partenza che fu poi sviluppata da John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis che dimostrarono sperimentalmente che quelle proprietà quantistiche si verificavano e potevano essere misurate davvero nelle giunzioni Josephson", ha aggiunto Tafuri.

A guidare il gruppo era Clarke, poi Devoret e Martinis proseguirono quella strada, il primo soprattutto all'Università di Yale, il secondo guidando il gruppo di ricerca di Google e lo sviluppo del chip Sycamore che nel 2019 dimostrò chiaramente a tutti le incredibili potenzialità dei computer quantistic i, grazie al primo che nei laboratori di Google Quantum AI ha dimostrato la supremazia quantistica , ossia la dimostrazione che un computer quantistico potesse eseguire un'operazione molto più rapidamente di un computer tradizionale. Quel computer quantistico ha infatti eseguito in pochi secondi un'operazione che avrebbe invece richiesto migliaia di anni al miglior supercomputer dell'epoca.

"Alla base di ciò che avviene nelle giunzioni Josephson ci sono il cosiddetto effetto tunnel quantistico macroscopico e la quantizzazione dei livelli energetici, proprio come avviene negli atomi microscopici", ha aggiunto l'esperto. "Un qualcosa che avviene solo nel mondo quantistico e che a livello macroscopico ricorda Harry Potter quando riesce ad attraversare una parete ". Un fenomeno che permette ad un elettrone di attraversare un 'ostacolo', o più precisamente una regione energeticamente inaccessibile: "È come trovarsi davanti al Monte Bianco - ha aggiunto Tafuri - per scavalcarlo nel mondo classico saremmo obbligati a scalarlo, nel mondo quantistico possiamo invece passarci attraverso". Tutto questo avviene anche in alcuni normali transistor ma il lavoro di Clarke, Devoret e Martinis ha permesso di applicare il fenomeno nella costruzione dei qubit, con le giunzioni Josephson, creando una sorta di punto di passaggio capace di unire le proprietà dei due mondi e dare il via allo sviluppo di questa nuova tipologia di computer. I commenti degli esperti dellI'Infn e dell'Icsc

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