Nel cuore delle Alpi italiane, presso il dipartimento di fisica dell’Università di Trento, un team di ricerca è stato l’unico in tutta l’Unione Europea ad avere accesso ai test del computer quantistico di Google tra il 2020 e il 2021. I risultati di questa ricerca d’avanguardia sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Physics, segnando un’importante tappa nel progresso della fisica quantistica e delle sue applicazioni.
Google e l’esperimento quantistico in Italia
Il progetto, avviato da Google attraverso il Quantum Artificial Intelligence Lab, aveva come obiettivo principale la verifica dell’affidabilità dei suoi calcolatori quantistici. A capo di questo innovativo studio vi è Philipp Hauke, fisico tedesco che lavora in Italia dal 2019 e che, dal 2023, è professore ordinario di Fisica teorica delle interazioni fondamentali presso l’Università di Trento.
Il computer quantistico impiegato nello studio, a cui i ricercatori hanno avuto accesso da remoto, si distingue per le sue dimensioni imponenti, paragonabili a quelle di un armadio, e per la sua potenza di calcolo, che al tempo lo collocava tra i dispositivi più avanzati del mondo.
Un team internazionale per un esperimento senza precedenti
Oltre a Philipp Hauke, il team di ricerca includeva Julius Mildenberger (del Pitaevskii Bec Center, Cnr-Ino e del dipartimento di fisica dell’Università di Trento), Wojciech Mruczkiewicz e Zhang Jiang (Google Quantum AI), e Jad C. Halimeh, affiliato a diversi istituti tra cui il Pitaevskii Bec Center, il Cnr-Ino, l’Università di Trento, la Ludwig-Maximilians-Universität München e il Munich Center for Quantum Science and Technology.
Il gruppo, attraverso l’uso del computer quantistico, ha studiato le modalità con cui elettroni, positroni, quark e gluoni interagiscono per formare le particelle fondamentali della materia. Questa ricerca apre nuovi scenari nella comprensione delle dinamiche subatomiche, un campo in cui i computer classici risultano limitati. Infatti, senza approssimazioni aggiuntive, questi ultimi riescono a simulare accuratamente la dinamica di sistemi composti al massimo da 40 particelle, mentre le macchine quantistiche potrebbero gestire un numero esponenzialmente superiore.
Applicazioni future della ricerca quantistica
L’importanza di questa sperimentazione non si limita al solo ambito della fisica teorica. Come sottolinea Philipp Hauke, le possibili applicazioni sono numerose e spaziano in settori come l’industria e la farmaceutica.
Nell’industria, i computer quantistici potrebbero rivoluzionare lo studio di nuovi materiali, consentendo la creazione di strutture con proprietà innovative. In farmacologia, queste tecnologie potrebbero accelerare la scoperta di nuovi farmaci, migliorando la comprensione delle composizioni chimiche e delle loro interazioni.
L’esperimento condotto dall’Università di Trento dimostra il ruolo centrale dell’Italia nella ricerca quantistica e nella collaborazione con i colossi tecnologici internazionali. Questo studio rappresenta un passo significativo verso un futuro in cui la computazione quantistica potrebbe risolvere problemi oggi impensabili, ridefinendo i confini della scienza e della tecnologia.
