Elisabetta Paladino e Giuseppe Falci
Catania – È stato pubblicato lo scorso 3 aprile su “Reviews of Modern Physics”, la rivista internazionale a più alto impatto nel settore della Fisica, il lavoro dal titolo “Rumore 1/f: implicazioni per la Informazione Quantistica”, scritto da Elisabetta Paladino e Giuseppe Falci, docenti del dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Catania, insieme ai Colleghi russi Yuri Galperin e Boris Altshuler.
Sono allo studio oggi nuove rivoluzionarie tecnologie basate sulla fisica quantistica, nata nel primo decennio del secolo scorso. In un futuro non molto lontano potranno essere disponibili potentissimi “computer quantistici”, in grado di risolvere problemi intrattabili dai computer tradizionali e di grande impatto su diversi aspetti della vita quotidiana, come quello della riservatezza dei dati presso le banche. Un computer quantistico sarebbe, ad esempio, in grado di decodificare in breve tempo i codici delle carte di credito, ma la meccanica quantistica fornisce ulteriori strumenti di crittografia che sono assolutamente sicuri.
Sebbene alcuni prototipi di computer quantistici siano già stati fabbricati, realizzare macchine sufficientemente potenti ed affidabili rappresenta ancora una grande sfida delle nanotecnologie. Ne sono state proposte diverse versioni, basate su tecniche avanzatissime di controllo degli atomi e dei nanodispositivi. Il problema più importante da risolvere è chiamato dai fisici “decoerenza”, ed è dovuto al fatto che il computer vive in un ambiente esterno, che disturba fortemente l’elaborazione. Nei dispositivi la principale sorgente di decoerenza è detta “rumore 1/f”. Gli autori hanno passato in rassegna le sorgenti e gli effetti del rumore 1/f, valutando lo stato dell’arte, e proponendo nuove strategie di controllo avanzato per ottenere dispositivi quantistici ad alta prestazione.
«Un computer quantistico – ha spiegato la dottoressa Paladino – permetterebbe di simulare strutture complesse, e al di là della portata degli attuali computer, consentendo di progettare nuovi farmaci o nuovi materiali per la sostenibilità energetica. In questi settori attualmente si può operare solo per tentativi sperimentali, producendo cioè un certo numero di campioni diversi e sperando di verificare in uno le proprietà desiderate, un metodo estremamente lento e costoso».
Elisabetta Paladino e Giuseppe Falci hanno lavorato in questo campo presso l’Università di Catania, e con il supporto del CNR-IMM UOS di Catania.
«È molto importante in questo momento, e soprattutto nel Sud del Paese – ha detto il professore Falci – che le Istituzioni a cui apparteniamo riconoscano l’importanza, difendano e valorizzino la ricerca di base in settori competitivi a livello internazionale, malgrado le difficoltà economiche e sociali che stiamo vivendo».