“Oggi vi porto nel campo più affascinante della ricerca e anche il più difficile. Il mio obiettivo non è tanto spiegarvi la meccanica quantistica, quanto incuriosirvi e trasmettervi l’idea che una teoria può essere affascinante”.
Il 19 aprile 2023 la ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Catalina Curceanu, è tornata al liceo Pertini per tenere una conferenza sulla meccanica quantistica a cui hanno preso parte tutte le classi quinte.
La ricercatrice ha raccontato agli studenti le basi che hanno reso la meccanica quantistica e i suoi segreti oggetto di ricerche e dibattiti continui in tutto il mondo: dalla funzione d’onda di Schroedinger – e il suo famoso paradosso del gatto – al principio dell’entaglement, e agli orizzonti a cui le più recenti scoperte possono portare grazie al computer quantistico.
Curceanu ha raccontato il suo mondo, ciò a cui si dedica ogni giorno: andare a caccia di “forze deboli” per fare scoperte che possano rivoluzionare non solo la percezione dell’uomo circa la realtà che lo circonda, ma anche la vita di ogni giorno.
La dottoressa ha raccontato che la meccanica quantistica è nata dal desiderio di descrivere il mondo microscopico, un desiderio condiviso da molti scienziati di inizio Novecento, che non riuscivano a mettersi d’accordo sulle leggi che descrivevano questo mondo. Un parto, quello della meccanica quantistica, durato 30 anni, che trovò la chiusura della sua prima fase nel famoso congresso Solvay del 1927, evento storico in cui le menti più geniali del mondo della fisica si riunirono per definire se la quantistica andasse vista in termini probabilistici o meno. Nonostante la quasi totalità della comunità scientifica appoggiasse la visione probabilistica data dall’incapacità di definire precisamente moto e posizione dell’elettrone all’interno dell’atomo, Einstein, che la vedeva diversamente, non si dava per vinto, e cercò fino alla morte di trovare una teoria capace di rendere compatibile la meccanica classica e quella quantistica: la famosa “Teoria del tutto” su cui ancora oggi si dibatte.
Nonostante la teoria quantistica sia, di fatto, ancora incompleta, il progresso a cui può portare è vastissimo. Ciò è dovuto ad una scoperta in particolare, quella dell’entaglement.
“L’entanglement – ha spiegato Curceanu – è una strana correlazione di queste particelle o sistemi che nascono insieme o si trovano in una interazione e che, per quanto siano lontani, sono fra di loro in una correlazione”. Einstein la definì “un’azione fantomatica a distanza”. Si tratta dunque di una correlazione istantanea che non prevede una trasmissione di informazioni, che altrimenti dovrebbero essere più veloci della luce.
La prima ricercatrice dei laboratori al Gran Sasso ha spiegato successivamente come il computer quantistico – basandosi sul principio dell’entanglement e la sovrapposizione di stati – si fonda su un algoritmo quantistico che apre la possibilità ad una maggiore potenza di calcolo. Il vantaggio quantistico di un computer del genere potrebbe portare a molteplici progressi nella vita di tutti i giorni. La dottoressa Curceanu infatti ha passato in rassegna le molteplici funzioni che può svolgere: la crittografia quantistica che, sfruttando il principio di entaglement, trasmette informazioni crittografate istantanee a prova di hacker; studi di sistemi molecolari, chimici, biologici e medici che aprirebbero le porte a molteplici cure; lo studio del cervello al fine di capire come funziona e ripararlo; un miglioramento nella conservazione dei big data per una gestione più accurata delle tracce che l’umanità ha lasciato su internet e per combattere il terrorismo informatico.
Questi sono solo alcuni degli sbocchi a cui si apre il vantaggio quantistico, ma c’è ancora tanto da scoprire e da sperimentare. Per questo c’è bisogno di più persone che possano contribuire allo sviluppo dell’umanità. La conferenza della dottoressa Curceanu ha pienamente raggiunto quello che era il suo obiettivo iniziale: incuriosire gli studenti, far capire loro quanto può essere meraviglioso il mondo della scienza – in particolare della fisica sperimentale – e invogliarli a prenderne parte.
Per approfondire ciò di cui si occupa nel dettaglio Catalina Curceanu qui il link dell’intervista realizzata da alcuni redattori di Res Novae nel 2022
https://www.liceopertiniladispoli.edu.it/resnovae/2022/05/27/catalina-curceanu-incontra-gli-studenti-del-pertini/