Fermilab di Chicago, italiana progetta un supercomputer quantistico

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L’italiana che progetta il super computer quantico: «Il più potente di sempre». Anna Grassellino, 39 anni, dirigerà il nuovo centro al Fermilab di Chicago per affrontare la National Quantum Initiative, il progetto per la creazione di un elaboratore avanzatissimo basato sui fotoni

Le hanno affidato il compito di costruire il più potente computer quantico mai concepito che stravolgerà le capacità di elaborazione finora conquistate. Ma davanti alla sfida non esita: «Entro cinque anni sarà pronto — risponde Anna Grassellino dal Fermilab di Chicago — perché utilizzeremo una nuova tecnologia che altri non hanno». E l’asso nella manica è proprio una sua scoperta per la quale è stata premiata addirittura dal presidente Obama nel 2017.

L’altro giorno la Casa Bianca, la National Science Foundation e il Dipartimento dell’Energia hanno annunciato insieme di aver scelto il Fermilab quale più importante istituzione americana per la ricerca nella fisica fondamentale, assieme a quattro centri per affrontare la National Quantum Initiative, cioè il piano per trasformare il sogno del computer quantico nella realtà a lungo inseguita. Un piano analogo è condotto anche in Europa e in Cina. «Saremo noi a realizzare la nuova macchina mentre gli altri centri affronteranno aspetti diversi», precisa Anna, che guiderà al Fermilab il nuovo Superconducting Quantum Material and Systems Center apposta creato con un finanziamento di 120 milioni di dollari.

I fotoni e la scatola delle meraviglie

 Anna Grassellino
Anna Grassellino

I computer quantistici sono una scatola delle meraviglie e hanno come protagonisti le particelle della luce, i fotoni, il fenomeno del entanglement e i Qubit. Nei computer tradizionali ogni calcolo viene effettuato grazie ai bit che possono esprimere le due condizioni di zero e uno. Nel computer quantico invece il fotone può esprimere una moltitudine gigantesca di condizioni anche contrastanti secondo le conoscenze della fisica classica ma proprie della fisica quantistica. Di recente Ibm, Intel, e soprattutto Google hanno costruito i primi computer quantici però con limitatissime capacità che arrivano a 50 Qubit.

Nuovi farmaci e un nuovo Web

«Il punto debole è che i Qubit sono vulnerabili e quelli finora utilizzati si mantengono per alcuni microsecondi mentre con la nostra tecnologia si compie un balzo a due secondi — precisa Anna Grassellino —. Presto andremo però oltre, ampliando enormemente le possibilità di elaborazione con le quali disegneremo nuovi farmaci, si concepirà una nuova rete Internet ma potremo anche decifrare il mistero della materia oscura nell’universo». Per ottenere queste condizioni tutto deve essere mantenuto alla temperatura vicina allo zero assoluto (meno 273° C). E qui interviene la collaborazione con l’Istituto nazionale di Fisica nucleare (Infn) dove Anna, 39 anni, ha iniziato la sua strada dopo la laurea in Ingegneria elettronica all’Università di Pisa.

Nel laboratorio Infn del Gran Sasso

Per la tesi, dopo una parentesi in Canada, era volata al Fermilab. Lì è rimasta, conquistando i risultati che l’hanno portata a guidare questa impresa. «Proprio l’Infn — dice — realizzerà nei Laboratori del Gran Sasso gli apparati criogenici per il grande freddo e i sistemi dei test dei Qubit». L’Italia è l’unico Paese chiamato a collaborare al progetto aggiudicandosi un finanziamento di 1,5 milioni di dollari, grazie alle competenze in questo campo. «Sono emozionata e molto carica — confessa Anna —. È un’opportunità unica per costruire qualcosa di rivoluzionario che può portare a straordinarie scoperte. Ovviamente sento il peso della responsabilità e immagino che incontreremo ostacoli di diversa natura. Ma nella mia esperienza ogni risultato che si incontra, anche negativo, porta sempre a trovare qualcosa di inaspettatamente nuovo».

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