Cos'è il "vantaggio quantistico"?

Aggiornamento: ott 20

Autore: Roberto Campagnola

Data Pubblicazione: 06/06/2021

Alla base delle moderne tecnologie dei computer quantistici e di crittografia quantistica vi è il fenomeno dell'entanglement, un fenomeno che non ha analogo nel mondo classico in cui tutti noi siamo abituati a vivere. Dai fondamenti della meccanica quantistica sappiamo che ogni sistema fisico è descritto matematicamente da una funzione d'onda, tale funzione descrive tutte le proprietà del sistema e deve sottostare a precise regole matematiche di uno spazio complesso a infinite dimensioni chiamato spazio di Hilbert.



Senza entrare nei dettagli, la funzione d'onda ha varie proprietà, definisce lo stato completamente e permette di calcolare la probabilità che una determinata grandezza fisica di un sistema cada in un certo intervallo di valori. Sappiamo inoltre che in particolari condizioni non sempre è possibile rappresentare lo stato quantistico di un sistema fisico come unico ma deve essere descritto come sovrapposizioni di “sotto stati” interconnessi (entangled) tra loro; tale interconnessione e sovrapposizione di stati costituiscono la base dei computer quantistici e dei qubit.


La sovrapposizione degli stati dei sistemi fisici usati come qubit e il loro entanglement, porta alla possibilità di codificare e racchiudere nel sistema non solo le informazioni legate ai loro singoli stati 0 o 1, ma le informazioni legate a una qualsiasi delle sovrapposizioni di 0 e 1, ognuna con una certa probabilità. Le incredibili prestazioni che potenzialmente un computer quantistico può avere hanno portato alla formulazione del concetto di Vantaggio Quantistico:

la dimostrazione che un computer quantistico è in grado di compiere operazioni che un normale computer classico non è in grado di svolgere.

Lo scienziato visionario Richard Feynman

La storia

Tra i primi teorizzatori di una macchina quantistica vi fu il fisico Richard Feynman (già incontrato nell'articolo "