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Un gruppo di scienziati è riuscito a simulare su un computer quantistico il processo attraverso cui la materia può nascere dall’energia pura. Si tratta di uno scenario che fino a oggi apparteneva quasi esclusivamente al mondo degli acceleratori di particelle, cioè di quelle gigantesche infrastrutture in cui fasci di particelle vengono spinti a velocità altissime per poi scontrarsi. Adesso una parte di quei fenomeni può essere ricostruita anche in forma di simulazione, sfruttando le capacità di una macchina quantistica.
Il punto centrale della notizia sta proprio qui. Situazioni che si potevano studiare solo dentro un acceleratore diventano riproducibili in un ambiente diverso, e questo cambia il modo di guardare a certi esperimenti della fisica fondamentale.
Computer quantistico: perché la nascita della materia dall’energia è così difficile da studiare
L’idea che l’energia possa trasformarsi in materia non è nuova per la fisica, ma osservarla davvero è tutt’altro che semplice. Serve concentrare una quantità enorme di energia in uno spazio piccolissimo, e questo è esattamente ciò che fanno gli acceleratori di particelle quando provocano collisioni ad alta intensità. Da quegli scontri emergono particelle che prima non esistevano, e i ricercatori ne analizzano le tracce per capire cosa è successo.
Il problema è che questi strumenti sono pochi, complessi e molto costosi da gestire. Non basta accendere una macchina e premere un pulsante. Ogni esperimento richiede tempi lunghi e una preparazione accurata, e proprio per questo la possibilità di ricreare scenari simili in altro modo ha un peso notevole per la ricerca.
Anche i computer tradizionali, per quanto potenti, faticano parecchio quando devono descrivere fenomeni di questo tipo. Le regole della meccanica quantistica rendono i calcoli estremamente pesanti man mano che il sistema da rappresentare diventa più articolato.
Il ruolo del computer quantistico nella simulazione
Qui entra in gioco il computer quantistico. A differenza delle macchine classiche, lavora seguendo le stesse leggi che governano il comportamento delle particelle, e questo lo rende in teoria molto più adatto a simulare processi della fisica delle particelle. In pratica il sistema quantistico viene usato per imitare un altro sistema quantistico, quello in cui l’energia si converte in materia.
Il risultato raggiunto dagli scienziati va letto proprio in questa chiave. La simulazione non sostituisce gli acceleratori, ma permette di esplorare su un dispositivo quantistico situazioni che fino a poco tempo fa erano accessibili solo attraverso gli esperimenti di collisione. È un passaggio che mostra come queste macchine stiano iniziando a trovare applicazioni concrete nello studio dei fenomeni più profondi della natura.
Per la comunità scientifica la novità riguarda soprattutto il metodo. Avere a disposizione un nuovo strumento per indagare come la materia emerge dall’energia pura significa poter affrontare questi problemi da un’angolazione diversa, affiancando al lavoro sperimentale un tipo di analisi che prima semplicemente non era praticabile.
Da oggi, quindi, gli scenari che si potevano osservare solamente dentro un acceleratore di particelle possono essere simulati anche su un computer quantistico.
Fonte: TecnoAndroid
