“Quantum simulators”: dal 22 al 27 luglio fisica quantistica a Villa Monastero

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VARENNA –  Circondati dal suggestivo paesaggio di Villa Monastero ed immersi nelle leggi della meccanica quantistica, dal 22 al 27 luglio, si svolgerà il corso di fisica “Quantum simulators” tenuto dalla prestigiosa Scuola Internazionale di Fisica “Enrico Fermi”.

Comincia il 22 Luglio a Varenna, presso la Villa Monastero, il corso “Quantum simulators” della prestigiosa Scuola Internazionale di Fisica “Enrico Fermi” della Società Italiana di Fisica, organizzato dalla SIF e sponsorizzato dalla Camera di Commercio di Lecco, da Univerlecco, dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dall’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), dal Centro Fermi (Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “Enrico Fermi”) e da EPL (EuroPhysics Letters).

La Scuola si propone di presentare agli studenti, di questo corso, le grandi potenzialità delle moderne tecnologie quantistiche che configurano nuovi ed importanti scenari in vista della realizzazione dei Simulatori quantistici *.

“Oggi – affermano gli esponenti della Scuola – siamo in grado di fornire numerosi esempi in cui l’applicazione e il controllo delle leggi della meccanica quantistica permette di raggiungere obiettivi non raggiungibili fino ad ora. L’impatto e i potenziali effetti dell’Informazione quantistica sono impressionanti. Ad esempio, i protocolli di crittografia quantistica sono di principio inviolabili e trovano le prime applicazioni commerciali; la fattorizzazione di grandi numeri, oggi impossibile da realizzare in tempi ragionevoli attraverso algoritmi classici, potrà essere realizzata in modo estremamente più veloce quando i primi computer quantistici diventeranno realtà. La possibilità di manipolare e controllare il comportamento dei sistemi quantistici trova intanto una grande varietà di applicazioni, dallo sviluppo di sistemi metrologici in grado di aumentare l’accuratezza delle misure e la sensibilità della rivelazione al livello della singola molecola, o nella possibilità di simulare il comportamento di sistemi complessi. Il raggiungimento di questo obiettivo avrebbe molte e importanti conseguenze, dal progetto di nuovi sistemi molecolari con specifiche funzionalità, alla comprensione della superconduttività ad alta temperatura, o alla realizzazione di nuovi dispositivi magnatici, per citare solo qualche esempio. Il ruolo giocato dalle tecnologie quantistiche nella realizzazione dei cosiddetti simulatori quantistici è fondamentale.”


*La Simulazione quantistica nasce dalla intuizione di Richard Feynman dei primi anni ’80, secondo la quale non c’è nulla che possa far meglio di un sistema quantistico nel simulare un altro sistema quantistico. Questa osservazione, solo apparentemente tautologica, ha finito per avere profonde implicazioni con le prime realizzazioni di strutture quantistiche nanofabbricate, con i primi sistemi ad atomi “freddi”, e con i primi circuiti fotonici integrati operanti con singoli fotoni, solo per citare alcuni esempi. Sono già state fornite le prime dimostrazioni di principio di simulatori quantistici e possiamo nutrire la fondata speranza che, anche se è ancora lontana la realizzazione di un computer quantistico universale, non lo siano le prime dimostrazioni sperimentali della cosiddetta supremazia quantistica, quel particolare regime per cui un simulatore quantistico sarà in grado di fare particolari operazioni che sono difficili da simulare con un computer classico.

Il campo è in rapido sviluppo e al tempo stesso maturo per essere discusso in una Scuola così importante come la “Enrico Fermi”. Il suo scopo è quello di permettere l’incontro di alcuni tra gli scienziati leader nel settore a livello mondiale insieme a studenti PhD e a giovani ricercatori, con l’obiettivo di esaminare le varie direzioni, tra le più promettenti, di un campo in rapida evoluzione come questo, al fine di arrivare a dare una visione quanto più possibile unitaria del prossimo futuro.