L'esperimento

Quantum computing, come andare avanti e indietro lungo la linea del tempo

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Non è il mondo del Dottor Who, ma un team di ricercatori russi è riuscito ad invertire la direzione del tempo, ripercorrendola a ritroso grazie ad un computer quantistico: “Un algoritmo ha ricostruito le leggi della fisica che regolano gli eventi”.

Non sarà il “Tardis” usato dal Dottor Who per viaggiare nel tempo, ma la ricerca pubblicata su Scientific Reports ha di nuovo riportato l’attenzione sul concetto di viaggio nel tempo e di macchina del tempo. Ovviamente, gli autori della pubblicazione, appartenenti al tema di ricerca composto da studiosi dell’Istituto di fisica di Mosca, aiutati dall’Argonne National Laboratory negli Stati Uniti e dal Politecnico di Zurigo, hanno subito precisato una cosa molto importante ai fini della comprensione di quanto accaduto: “Usando un computer quantistico siamo riusciti ad invertire lo scorrere del tempo, a ribaltare la freccia del tempo”.

Non il “Tardis” della fortunata serie tv e neanche un vero e proprio viaggio nel tempo, dunque, ma la possibilità, ora davvero concreta, di poter ripercorrere la linea del tempo e la prova è che ci sono riusciti i “qubit”, le unità di misura dell’informazione dei computer quantistici.

Il sistema fisico che realizza l’unità fondamentale di informazione quantistica, detto “quantum-bit (o qubit, in analogia con l’unità classica, detta bit) è costituito da singoli atomi, o piccole molecole. Secondo quanto riportato nell’articolo dal fisico russo Gordey Lesowik, si legge sul Corriere della Sera, “l’esperimento è iniziato analizzando la posizione di un elettrone, passato da una fase in cui era localizzato a una in cui il sistema diventava più caotico e non era più individuabile. In un secondo tempo, grazie a un algoritmo, è stato compiuto il percorso inverso (la freccia del tempo si è invertita): l’elettrone dal caos è tornato a essere localizzato. Come se l’uovo spiaccicato fosse tornato intero sul tavolo”.

Come ha tenuto a precisare sul quotidiano italiano Lorenzo Maccone, fisico teorico dell’Università di Pavia, “Non significa che si può viaggiare nel tempo. È solo un’inversione, il tempo continua ad andare avanti, ma l’elettrone evolve all’indietro”.

Secondo quanto prevede la seconda la seconda legge della termodinamica, un fenomeno fisico non è reversibile: una volta che l’uovo cade in terra dal tavolo, l’uovo si rompe, non è possibile tornare alla condizione dell’uovo intero sul tavolo.

Il fatto, però, è che queste leggi non valgono in maniera assoluta per la meccanica quantistica.

Con un altro esempio, come si legge su repubblica.it, “sarebbe come vedere un signore che inciampa e cade per terra. Contemporaneamente, immaginare un altro signore che gli dà una spinta uguale e contraria, facendogli ripercorrere all’indietro ogni movimento effettuato durante la caduta e riportandolo nella posizione di partenza. Questo equivarrebbe a invertire la freccia del tempo“, ha raccontato Paola Verrucchi dell’Istituto dei Sistemi Complessi del Cnr di Firenze.

Un evento, in sintesi, che per quanto altamente improbabile non è impossibile. La dimostrazione è stata data dal computer quantistico utilizzato nell’esperimento, messo a disposizione dall’IBM (l’IBM “Quantum Experience” che lavora in cloud, probabilmente l’unico del suo genere), che ha consentito la simulazione del viaggio a ritroso nel tempo: “Un algoritmo ha ricostruito le leggi della fisica che regolano la caduta del signore che inciampa e poi ne ha invertito il segno, ripercorrendo all’indietro il suo movimento e riportando in piedi l’uomo“, ha detto Verrucchi.

Questo tipo di studi, di ricerche e di sperimentazioni, oltre a dimostrare la reversibilità del tempo, ci consentono anche di implementare queste macchine incredibili (quantum computing) che utilizzano i quanti per memorizzare ed elaborare le informazioni, in grado di fare in pochi secondi calcoli che per le macchine classiche sarebbero troppo complessi.