Il Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche dell’Università di Parma ha avviato un innovativo progetto di ricerca europeo nel campo della fisica quantistica. Denominato Q-DYNAMO (Quantum Dynamic Control of Atomic, Molecular and Optical Processes), questo progetto fa parte del programma europeo HORIZON-TMA-MSCA-SE-2022
L’obiettivo della ricerca è il controllo dei sistemi quantistici, basandosi sui metodi sviluppati a Parma. La guida del progetto è affidata a Teodora Kirova dell’Università di Riga (Lettonia), con la collaborazione di gruppi di ricerca provenienti da quattro continenti, tra cui Germania, Giappone, Italia, Lettonia, Nuova Zelanda e USA.
Le rappresentanze italiane sono fornite dalle Università di Parma e Pisa, con il coinvolgimento del professore Sandro Wimberger, esperto di lunga data in questi ambiti, e del suo gruppo di ricerca.
Questo progetto europeo, insieme ad un’altra iniziativa del gruppo Wimberger finanziata dal PRIN 2022 e denominata “Quantum Atomic Mixtures: Droplets, Topological Structures, and Vortices“, mira a sviluppare nuovi strumenti per le tecnologie quantistiche. Entrambi i progetti rappresentano un’opportunità cruciale per lo scambio di idee e competenze con istituzioni nazionali, europee ed extraeuropee, consolidando il ruolo di spicco dell’Università di Parma nel contesto scientifico e tecnologico internazionale.
Che cos’è la fisica quantistica e cosa studia
La fisica quantistica si occupa dello studio delle particelle subatomiche, come gli elettroni, i protoni e i neutroni, e del loro comportamento. Una delle sue caratteristiche principali è la descrizione del mondo attraverso il concetto di dualismo onda-particella, che significa che le particelle possono manifestarsi come onde o come particelle a seconda della situazione.
La fisica quantistica ha portato alla scoperta di fenomeni come l’entanglement quantistico e il principio di indeterminazione di Heisenberg. Questi concetti hanno rivoluzionato la nostra comprensione dell’universo e ci hanno permesso di creare tecnologie come i computer quantistici e i sensori quantistici.
Le ultime scoperte nella fisica quantistica
Negli ultimi anni, la fisica quantistica ha fatto grandi passi avanti nella comprensione del mondo subatomico. Una delle scoperte più rilevanti è stata l’osservazione della violazione di CP (carica e parità) nei mesoni B dagli esperimenti condotti al CERN.
La realizzazione dei primi computer quantistici funzionanti sta aprendo nuove prospettive nella risoluzione di problemi altrimenti irrisolvibili con i computer classici. Altre ricerche si concentrano sulle implicazioni della fisica quantistica sulla teoria dell’informazione e sulla possibilità di creare reti di comunicazione quantistiche ultra-veloci e sicure.
Tutte queste scoperte continuano a rivoluzionare il nostro modo di comprendere il mondo e di utilizzare la tecnologia moderna.
Applicazioni della fisica quantistica nella tecnologia moderna
La fisica quantistica ha portato a numerose applicazioni nella tecnologia moderna. Uno degli esempi più concreti è il sensore quantistico, un dispositivo che sfrutta le proprietà quantistiche della materia per misurare fenomeni fisici con una precisione mai raggiunta prima.
Un altro esempio è il computer quantistico, che potrebbe rivoluzionare l’informatica risolvendo problemi altrimenti irrisolvibili in tempi ragionevoli.
La crittografia quantistica, invece, utilizza la proprietà dell’entanglement quantistico per creare comunicazioni ultra-veloci e sicure. Infine, la fisica quantistica sta dando origine a nuove tecnologie per la manipolazione della materia a livello atomico, aprendo la strada alla creazione di nuovi materiali e dispositivi con prestazioni senza precedenti.