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Ricercatori cinesi sono riusciti ad utilizzare con successo la tecnologia di calcolo quantistico per testare la radiazione di Hawking, la teoria proposta dal famoso fisico Stephen Hawking, secondo quanto riporta il South China Morning Post.
L’informatica quantistica è un campo complesso che implica l’utilizzo di matematica, informatica e fisica per risolvere problemi complessi. Negli scorsi giorni abbiamo riportato la notizia che un computer quantistico progettato in Cina sia riuscito a dimostrarsi milioni di volte più veloce di un supercomputer convenzionale nel risolvere un problema di matematica complessa.
A differenza dei computer convenzionali che utilizzano i bit per elaborare i propri calcoli, i computer quantistici utilizzano bit quantistici, comunemente indicati come qubit, per elaborare le informazioni. Poiché un qubit non si limita ad esistere nei due stati di 0 e 1 disponibili per i bit convenzionali ma può avere entrambi gli stati contemporaneamente e sovrapporli, un computer quantistico è in grado di eseguire un numero esponenzialmente più elevato di calcoli, qualcosa che i ricercatori stanno cercando di riuscire a sfruttare nel migliore dei modi.
Cos’è la radiazione di Hawking?
Quello che sappiamo finora dalla fisica è che la gravità di un buco nero è così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggirgli. Quindi, quando una particella attraversa l’orizzonte degli eventi di un buco nero, non può più uscire.
Tuttavia, secondo il famoso fisico Stephen Hawking, a livello quantistico, una particella all’interno di un buco nero può gradualmente sfuggire. Proposta nel 1974, questa teoria afferma che un buco nero disperde energia sotto forma di onde o particelle appena fuori dall’orizzonte degli eventi. Questa dispersione viene indicata come radiazione di Hawking e ha come conseguenza che un buco nero perda lentamente tutta l’energia e alla fine evapori.
Con i progressi nella ricerca sull’informatica quantistica, gli scienziati di diverse organizzazioni in Cina si sono riuniti per testare le previsioni di Hawking a livello quantistico.
Creazione di un buco nero a livelli quantistici
Il team, composto da ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze, dell’Università di Tianjin e dell’Accademia di scienze dell’informazione quantistica di Pechino, ha sviluppato un supercomputer funzionante su una catena di 10 qubit. Gli accoppiamenti interagenti erano controllati da nove accoppiatori sintonizzabili.
Il team è stato anche aiutato dai ricercatori del RIKEN Cluster for Pioneering Research in Giappone e ha fornito un percorso per simulare gli effetti quantistici dei buchi neri utilizzando chip superconduttori.
Gli esperimenti hanno mostrato una certa possibilità che una quasiparticella si irradi attraverso un orizzonte degli eventi, dimostrando la veridicità della teoria di Hawking. Il team ha anche confermato che la radiazione hawking simulata è stata verificata misurando tutti i qubit fuori dall’orizzonte.
“I nostri risultati dovrebbero stimolare un maggiore interesse nell’esplorazione delle caratteristiche correlate dei buchi neri utilizzando il processore superconduttore programmabile con accoppiatori sintonizzabili“, ha scritto il team nella ricerca pubblicata su Nature Communication all’inizio di questo mese.
L’informatica quantistica sta progredendo a un ritmo rapido, con i ricercatori in Cina che affermano addirittura che il loro computer quantistico è 180 milioni di volte più veloce del miglior supercomputer ad architettura convenzionale oggi attivo negli Stati Uniti.
