Ogni giorno veniamo bombardati da notizie sul quantum: computer quantistici che rivoluzioneranno il mondo, crittografia inviolabile, sensori magici. Ma ammettiamolo, la maggior parte di noi non sa neanche cosa significhi davvero. È un termine che suona futuristico, quasi fantascientifico, eppure sarà sempre di più alla base della nostra realtà quotidiana. D’altronde, solo all’inizio di questo decennio potevamo dire lo stesso per l’intelligenza artificiale.
Il quantum ha un padre riconosciuto, perché tutto inizia con Max Planck, che introduce l’idea dei “quanti” per spiegare la radiazione emessa da un corpo nero caldo. Il territorio delle metafore è scivoloso, ma immaginate un forno che emette luce: invece di un flusso continuo, Planck suggerisce che l’energia sia rilasciata in pacchetti discreti, come gocce d’acqua da un rubinetto gocciolante, non come un fiume ininterrotto. Emerge quindi la natura quasi granulare dell’energia quantistica, che rompe con la fisica classica. Nel 1905, Albert Einstein applica il concetto all’effetto fotoelettrico, dimostrando che la luce si comporta sia come onda che come particella. Il Nobel arriva sia per Planck che per il buon Einstein, rispettivamente nel 1918 e nel 1921. La via è tracciata, ma mancano i binari. A posarli ci pensano, negli anni ’20, Niels Bohr, Werner Heisenberg e Erwin Schrödinger, sviluppando la teoria quantistica moderna. La seconda metà del XX secolo vede la quantistica passare dalla teoria alle applicazioni. E finalmente arriviamo a qualcosa che, più o meno, conosciamo tutti. Negli anni quaratnta, nasce il transistor, basato su effetti quantistici nei semiconduttori, che rivoluzion l’elettronica e portando ai computer moderni.
Ma le vere ‘tecnologie quantistiche’ emergono negli anni ’80. Richard Feynman, nel 1982, propone il computer quantistico: un dispositivo che sfrutta la sovrapposizione quantistica, dove un bit (qubit) può essere 0 e 1 contemporaneamente, come una moneta che ruota in aria mostrando entrambe le facce fino a quando non atterra. Concetto ardito, ma che rende bene l’idea della complessità logica che hanno dovuto affrontare questi scienziati. Da lì, il passo per arrivare a una pietra miliare è (relativamente) breve: parliamo della crittografia quantistica. Nel 1984, Charles Bennett e Gilles Brassard inventano il protocollo BB84, che usa l’entanglement per trasmettere chiavi di cifratura inviolabili. E arriviamo a un altro vocabolo complicato, entanglement, che si riferisce a quel legame misterioso tra particelle dove lo stato di una influenza istantaneamente l’altra, anche a distanze cosmiche, come due ballerini sincronizzati in una danza invisibile.
Oggi, aziende come IBM, Google e startup cinesi competono ferocemente. Nel 2019, Google proclama la ‘supremazia quantistica’ con Sycamore: risolve in 200 secondi un problema che un supercomputer impiegherebbe 10.000 anni. Le tecnologie quantistiche si estendono a sensori ultra-precisi per medicina e navigazione, e a orologi atomici per GPS. Le applicazioni si espandono: sensori quantistici per diagnostiche mediche precise come mai, orologi atomici per GPS infallibili, reti quantistiche per internet super-sicuro. L’UE investe miliardi nel Quantum Flagship, mentre Cina e USA corrono per la leadership. E anche l’Italia, tra i primi paesi in UE, si è dotata di una startegia quantum pochi mesi fa.
Eppure, persistono sfide epiche, che farebbero impallidire le fatiche di Ercole. Ad esempio la decoerenza, dove il fragile stato quantistico si dissolve come neve al sole per interferenze ambientali. Insomma, il quantum non è solo hype: da Planck a oggi, è una saga di menti brillanti che sfidano l’impossibile. Come un seme piantato nel caos subatomico, sta crescendo in un albero che potrebbe curare malattie, risolvere crisi energetiche e svelare l’universo.
