5 domande a... Marco Barbieri

L’utente noto come Siviglia, in realtà si chiama Marco Barbieri. E ho scoperto che lavora alla University of Queensland, in Australia. E fa il fisico. La qualcosa ha stuzzicato il mio senso astruso. E ho cercato di approfondire. Pertanto l’ho contattato, e lui tramite il suo ufficio stampa mi ha risposto che non aveva tempo per rispondere alle mie stupide domande. Quindi sono passato alle minacce. E finalmente ha ceduto. L’Utente Noto Come Siviglia, a Brisbane si occupa ovviamente di cose astruse. E procedendo nel percorso delle mie interviste, etichettate come “5 domande a…”, mi è sembrato giusto inserire la sua intervista nel percorso che dicevo poc’anzi. Appunto. Insomma, dopo l’intervista ad Alessandra Rotundi, che ha studiato la polvere prelevata dalla coda di una cometa, dopo l’intervista all’Immaginauta, per il quale l’immaginazione è reale, dopo l’intervista a Roberto Ferrarese, che studia il sistema immunitario degli insetti, eccoci a un’intervista sui quanti, che sono delle… dei… insomma, io non ho mai capito bene cos’è un quanto. E quindi ho detto: mo glielo chiedo a Siviglia. Ecco.

1. Ci dici a parole tue di cosa ti occupi?
Ah… e' molto sempice: mi occupo di quantum computing con tecniche fotoniche lineari, in particolare realizzazione di quantum gates a due e tre qubits... ma mi sa che questo e' arabo...
Mettiamola cosi'. Negli anni '80 qualcuno se n'e' uscito con l'idea che utlilizzare la luce nei computer, al posto della corrente e della tensione, potrebbe portare vantaggi. Piu' nel dettaglio, esistono alcuni problemi matematici che adesso richiedono anni perche' si arrivi ad una soluzione; questi potrebbero essere risolti dai nuovi computer quantistici in tempi piu' accettabili. E' una prospettiva molto interessante, e, sebbene siamo ancora ad una fase poco piu' che embrionale, ci sono gia' aziende, come la Hewlett Packard, che hanno cominciato a investire in queste nuove tecnologie. Sono solo le primissime applicazioni, ma nel giro di cinque anni, potremmo avere dispositivi quantistici nei nostri cellulari.

2. Cos'e' un quanto?
Ti rispondo con una domanda: un quanto di cosa? Nel nostro caso, noi utilizziamo quanti di luce. Vuol dire che l'energia scambiata dalla luce con gli oggetti non puo' avere un qualsiasi valore, ma solo multipli interi di una certa quantita', il quanto elementare di energia. Quindi la luce puo' scambiare 1 o 2 o 123 quanti di energia, ma non 18,75 o 34,81. I fisici teorici ci spiegano che queste sono "eccitazioni del campo elettromagnetico", gli sperimentali preferiscono pensare che ci siano delle "palline di luce", fotoni, ciascuna con un quanto di energia. E' un'immagine molto inaccurata in alcuni casi: sono palline molto strane perche' in particolari condizioni fanno anche interferenza, esattamente come le onde dei telefonini. Il computer quantistico lavora proprio nel fatto che possiamo manipolare e scrivere informazioni sui fotoni, come se fossero delle palline, e usare l'interferenza per fare le operazioni che nei computer ordinari fanno i transistor.

3. Che rapporto c’e’ tra quanto e materia?
Cioe'? e' una domanda che si presta a mille risposte! Te ne do una che mi sembra intrigante. Chi ha studiato un po' di informatica sa che i computer funzionano con i bit: 0 oppure 1; non esiste il valore logico 0,75. Ci sono esperti che hanno notato che l'informazione e' quantizzata, la natura e' quantizzata, quindi alla base ci deve essere un meccanismo di scambio di informazione. In pratica, il mondo sarebbe una specie di super-computer. Te l'ho esposta in maniera veramente semplicistica, detta cosi' sembra piu' la "Guida galattica per gli autostoppisti" che una teoria scientifica!

4. Ci dici qualcosa sul campo di ricerca in generale? E quali potrebbero essere le sue… ehm… estreme conseguenze?
Per noi questa storia del computer quantistico e' piu' una scusa per studiare fisica fondamentale che non per fare davvero tecnologia. La meccanica quantistica e' stata elaborata all'inizio del 1900 e ancora adesso ha punti poco chiari o che non lasciano del tutto soddisfatti. Per esempio, quando chiedi ad un fotone se porta scritto "0" oppure "1", in alcuni casi lui ti risponde in maniera assolutamente casuale. La meccanica quantistica dice che e' cosi', ma non dà una spiegazione esauriente del "perche' " e' cosi'. A questo punto ci sono due approcci: o cerchi di investigarne i motivi, oppure ti rassegni, e cerchi di fare dei generatori di numeri casuali basati sui fotoni (sembrerebbero oggetti inutili, in realta' sono di una certa rilevanza per criptare dati). Diciamo che noi chiediamo i fondi per fare tecnologia e, nel tempo che ci resta, cerchiamo anche di rispondere a domande piu' fondamentali.
Venendo alle “estreme conseguenze”, come dici tu, ce ne sono milioni da scegliere tra le panz... ehm.. prospettive che illustriamo alle agenzie che ci finanziano. La mia preferita e' questa: molti dei medicinali che vengono utlizzati sono molecole cosi' complicate che non si possono simulare al computer, nemmeno mettendone centinaia in parallelo. Se avessimo a disposizione un computer quantistico potremmo scrivere dei programmi che renderebbero possibili questi conti; le applicazioni sarebbero, ad esempio, le molecole dei farmaci. Questo aiuterebbe la ricerca farmaceutica dando ai ricercatori la possibilita' di non dover partire da zero o procedere per tentativi nel progettare nuovi medicinali. Anche in questo caso, siamo ancora abbastanza lontani, ma forse le prime prove di principio potrebbero arrivare gia' tra uno o due anni.

5. Ti senti un cervello in fuga?
Con una delle mie solite battute pessime potrei dirti che il mio cervello e' in fuga, e io sono venuto a cercarlo in Australia, finora senza esito.. Non mi sento un cervello in fuga, nel senso che un periodo all'estero e' normale per qualunque ricercatore. Ci sono molti scienziati che vengono a vivere in Australia dagli Stati Uniti, dal Regno Unito, dalla Svezia. Il problema dell' Italia non e' tanto che esportiamo cervelli, che, come dicevo, e' normale; il problema e' che non riusciamo ad attrarne dall'estero, perche' non ci sono le condizioni per fare ricerca con continuita'.