Un’italiana progetterà il super computer quantistico

È marsalese la scienziata che guiderà il nuovo centro di calcolo quantistico al Fermilab di Chicago. Sì chiama Anna Grassellino, classe 1981, ed è un ingegnere elettronico italiano, scienziato senior e vice capo della divisione di fisica applicata e tecnologia dei superconduttori del Fermilab.

Il Department of Energy americano le ha affidato 115 milioni di dollari per sviluppare il nuovo centro di calcolo quantistico che si chiama Superconducting Quantum Materials and Systems Center (Sqms).

“Di centri come questo, gli Stati Uniti ne hanno 5“, racconta la scienziata: “Gli altri 4 sono diretti da uomini”. Fare ricerca nel calcolo quantistico non è solo complicato dal punto di vista tecnico ma è anche un compito delicato delicato dal punto di vista geopolitico.

“Il Fermilab è entusiasta di ospitare il Centro SQMS e di lavorare con questa eccezionale rete di collaboratori”, ha dichiarato Nigel Lockyer, direttore del Fermilab. “Questa iniziativa è in linea con la missione del nostro Laboratorio: ci aiuterà a rispondere a importanti domande sulla fisica delle particelle, e al contempo a contribuire ai progressi nella scienza dell’informazione quantistica, grazie alle nostre competenze e capacità nelle tecnologie degli acceleratori di particelle, come i dispositivi a radiofrequenza superconduttivi e la criogenia”.

“Senza affrontare e superare il problema della decoerenza del sistema quantistico non siamo in grado di costruire computer quantistici che risolvano nuovi problemi complessi”, spiega Anna Grassellino: “Lo stesso vale per i sensori quantistici, il cui spettro di sensibilità dovrà permetterci di affrontare questioni da tempo irrisolte in molti campi della scienza”.

“Il superamento di questa limitazione cruciale avrà un grande impatto in diversi ambiti, dalle scienze della vita alla biologia, dalla medicina alla sicurezza, consentendo inoltre misure di incomparabile precisione e sensibilità nella scienza di base”.

Il focus dei computer quantistici sono le particelle della luce, i fotoni, il fenomeno del teletrasporto e i Qubit. Nei computer tradizionali ogni calcolo viene realizzato usufruendo dei bit che possono esprimere il cosiddetto codice binario di zero e uno. Nel computer quantico invece il fotone può manifestare diverse condizioni anche contrastanti, secondo le conoscenze della fisica classica ma proprie della fisica quantistica.

“Il punto debole è che i Qubit sono vulnerabili e quelli finora utilizzati si mantengono per alcuni microsecondi mentre con la nostra tecnologia si compie un balzo a due secondi — spiega Grassellino —Presto andremo però oltre, ampliando enormemente le possibilità di elaborazione con le quali disegneremo nuovi farmaci, si concepirà una nuova rete Internet ma potremo anche decifrare il mistero della materia oscura nell’universo”.