Meccanica quantistica: stati simultanei, Qu-Bit e algoritmi per problemi irrisolvibili
Verrà analizzato cosa si intende nella divulgazione scientifica e tecnologica recente con il termine "computer quantistico" seguendo due direttrici fondamentali, pur senza entrare nei complessi dettagli fisici delle implementazioni esistenti. Primo, si vedrà come esistano problemi combinatori o di ottimizzazione (matematicamente detti di tipo NP) non risolvibili su computer di tipo tradizionale ma attaccabili con macchine che possano sfruttare un diverso tipo di organizzazione dell'informazione. Secondo, si discuterà cosa si intende con sovrapposizione di stati quantistici con esempi semplici di come funzionano i cosiddetti qubit e le porte logiche che agiscono su di essi. PER GLI INSEGNANTI: Possiamo anche dire che, partendo da ciò che la Fisica offre come nozione di stato di un sistema semplice in termini di logica e regole probabilistiche non convenzionali, la prospettiva della computazione quantistica mira alla soluzione di problemi tipo la fattorizzazione dei numeri primi che sono noti come NP, in pratica non risolvibili in tempi "umani" su calcolatori tradizionali. Pertanto il modulo si presta ad essere declinato sia in un corso di FISICA o in un corso di MATEMATICA. Eventualmente ci sono già diversi ambienti di programmazione open (che riportano essenzialmente a Python) che si possono usare per fare semplici programmi "quantistici" di prova, quindi volendo è inseribile anche in un corso di INFORMATICA.
Cristian Degli Esposti Boschi, CNR-IMM-BO, Bologna