Il Nobel per la Fisica 2025 si muove sulle rotte più impervie della scienza moderna, quelle più lontane dalla meccanica newtoniana. È stato assegnato agli americani John Clarke, Michel H.Devoret e John M. Martinis per il loro fondamentale contributo alla meccanica quantistica.
Come ha spiegato l'Accademia di Svezia Clarke, Devoret e Martinis hanno avuto il merito di dimostrare la possibilità di riprodurre in un sistema abbastanza grande da stare nel palmo di una mano (in questo caso uno spazio gigantesco) il comportamento erratico della materia nel mondo infinitamente piccolo, interpretato dalle leggi della quantistica. Hanno infatti realizzato un sistema elettrico superconduttore in grado di passare da uno stato all'altro utilizzando l'effetto tunnel, un fenomeno che normalmente non si osserva se non nell'ambito delle particelle. Hanno anche dimostrato che il sistema da loro realizzato assorbe ed emette energia in dosi di dimensioni specifiche, ovvero in "quanti". E non si tratta di un risultato puramente accademico che viene riconosciuto proprio durante l'anno internazionale del centenario della quantistica, si tratta di un risultato che ha aperto la strada alla ricerca sui computer quantistici, i computer dell'incertezza e non più del monotono 0-1: computer che saranno capaci di un potenziale di calcolo mai visto prima. Il potenziale che potrebbe far fare il salto definitivo all'intelligenza artificiale che, ora come ora, manda in crisi energetica e "cognitiva" i server tradizionali. In particolare Martinis è stato a capo del progetto di Google che nel 2019 ha segnato la prima quantum supremacy, ossia la dimostrazione che un computer quantistico potesse eseguire un'operazione molto più rapidamente di un computer tradizionale. Del resto l'aria della Silicon Valley la respirano e l'hanno respirata tutti e tre. Michel H. Devoret lavora nell'Università della California a Santa Barbara ed è responsabile scientifico di Google Quantum Ai. John Clarke Eè affiliato all'Università della California a Berkeley, dove è professore di Fisica sperimentale.
Chiarito il senso pratico del progetto è forse più difficile spiegare cos'è un tunnel quantistico. Proviamo. Prima della meccanica quantistica la fisica pensava il mondo come oggetti dotati di qualità proprie, "stabili". Se lancio una palla da tennis contro un muro rimbalza e se faccio correttamente i calcoli il rimbalzo sarà prevedibile. Nell'infinitamente piccolo no, qualsiasi evento ha solo un valore probabilistico, per altro influenzato fortemente dal fatto che si stia osservando o meno il fenomeno. Insomma ci sono probabilità ragionevolmente alte che la pallina passi "magicamente" attraverso il muro, come con un tunnel invisibile. Per dirla in modo un po' meno dozzinale ma forse meno intuitivo: nella meccanica classica, la legge di conservazione dell'energia fa sì che una particella non possa superare una barriera di energia se non dispone di un'energia pari o superiore. La meccanica quantistica, invece, prevede che una particella abbia una probabilità diversa da zero di attraversare spontaneamente una barriera arbitrariamente alta di energia potenziale. E ci azzecca.
Perché a livello macroscopico questo non succede? Perché la probabilità scende così tanto da non rendercelo osservabile. Con i super conduttori i tre nobel lo hanno reso possibile anche a livello macroscopico. Creando le basi per un'infinita possibilità di calcolo.
