Ci sono momenti in cui la scienza smette di parlare solo agli specialisti e diventa immagine. Nel suo intervento al convegno Timeless Entanglement, il professor Francesco Tafuri -raccontando il primo computer quantistico italiano a piattaforma superconduttiva – usa una metafora sorprendente: pensate a Harry Potter che attraversa i muri.
È così che funziona il tunneling quantistico.
Non è solo un modo efficace per spiegare un fenomeno complesso: è il segno di una trasformazione più profonda. La meccanica quantistica, dopo un secolo nei laboratori, sta diventando ingegneria del reale. E Napoli, con la sua scuola di superconduttività, è uno dei luoghi dove questa trasformazione prende forma.
«Se pensate al computer quantistico che funziona dovete pensare a Harry Potter: è lui che attraversa le mura di energia».
In questa frase c’è molto più di una metafora didattica. C’è l’idea che per comprendere davvero la rivoluzione quantistica serva un cambio di immaginario prima ancora che di tecnologia. Il tunneling quantistico – il fenomeno per cui un sistema attraversa una barriera energetica senza scavalcarla – rompe il senso comune proprio come la magia nei racconti fantastici. Ma qui non siamo nella fiction. Siamo nella fisica più concreta, quella che apre la strada a una nuova ingegneria del possibile.
Il computer quantistico realizzato a Napoli non nasce improvvisamente. È il frutto di una tradizione scientifica lunga decenni che affonda le radici nella scuola napoletana della superconduttività fondata da Antonio Barone, il cui libro sull’effetto Josephson è ancora oggi una vera “Bibbia” per i ricercatori di tutto il mondo.
Una scuola costruita su quella “sinergia e coerenza” che Barone indicava come metodo e che ha permesso alla conoscenza di tramandarsi di generazione in generazione, fino a rendere naturale ciò che altrove appare straordinario.
La misura più concreta di questa eredità emerge quando Tafuri richiama i lavori dei premi Nobel John Clarke e Michel Devoret e, nel commentarli, usa la metafora di “Harry Potter” per spiegare il tunneling del circuito attraverso una barriera energetica. Ricorda poi un dato sorprendente: circa il dieci per cento delle citazioni di quegli articoli fondamentali proviene da Napoli. Non è un dettaglio statistico, ma il segno che qui la rivoluzione quantistica non è stata osservata da lontano: qui si è contribuito a scriverne le pagine.
Il computer quantistico della Federico II nasce con un’idea precisa: non essere una scatola chiusa, ma una piattaforma aperta, una macchina su cui i ricercatori hanno controllo completo di tutte le componenti – dal processore al sistema di controllo e di lettura – per poter comprendere, modificare e migliorare ogni parte. È una scelta che racconta una visione della scienza come bene pubblico, come infrastruttura di conoscenza condivisa, dove la tecnologia non è solo risultato ma processo.
Quando Tafuri spiega che i qubit superconduttivi sono sistemi macroscopici che si comportano come atomi si percepisce davvero la portata della seconda rivoluzione quantistica. Il superconduttore diventa un “atomo gigantesco”, rendendo possibile applicare le leggi quantistiche a circuiti elettronici scalabili. Non si tratta più soltanto di comprendere la natura, ma di costruire nuovi oggetti che obbediscono alle sue leggi più profonde, trasformando la fisica in una vera ingegneria della realtà.
Il qubit (quantum bit) è l’unità fondamentale dell’informazione nei computer quantistici, l’equivalente quantistico del bit dei computer tradizionali. Mentre un bit classico può assumere solo due valori — 0 oppure 1 — un qubit può trovarsi in una sovrapposizione di stati, cioè in una combinazione di 0 e 1 allo stesso tempo secondo le leggi della meccanica quantistica. Questa proprietà consente ai sistemi quantistici di rappresentare e manipolare l’informazione in modo radicalmente diverso rispetto all’informatica classica. Nel caso del computer quantistico sviluppato a Napoli, i qubit sono realizzati con circuiti superconduttivi. Cosa significa superconduttivo? Un materiale superconduttore è un materiale che, a temperature estremamente basse, conduce corrente elettrica senza resistenza. In queste condizioni gli elettroni si comportano come un unico sistema coerente, permettendo la realizzazione di circuiti che manifestano proprietà quantistiche su scala macroscopica. Grazie a elementi chiamati giunzioni Josephson, questi circuiti possono comportarsi come “atomi artificiali”, rendendo possibile costruire qubit scalabili e controllabili elettronicamente. Questa tecnologia rappresenta oggi una delle piattaforme più avanzate per lo sviluppo della computazione quantistica.
La storia raccontata non è però solo locale. Napoli è tale perché esiste un ecosistema italiano ed europeo di ricerca, finanziamenti e collaborazioni, che rende possibile realizzare infrastrutture così complesse. Il laboratorio lavora con industrie, istituzioni e partner europei contribuendo allo sviluppo e al testing di nuovi processori quantistici. La frontiera scientifica, come sempre, è un’impresa collettiva, fatta di reti più che di singoli.
Verso la fine del suo intervento emerge una verità semplice ma decisiva: la cosa più importante sono le persone. Gli studenti, i dottorati, le collaborazioni tra università sono il vero capitale della ricerca. Le tecnologie evolvono rapidamente, ma sono le comunità scientifiche a garantire continuità e futuro, trasformando la conoscenza in tradizione viva.
L’immagine conclusiva – la luna dietro la struttura del laboratorio – diventa quasi un simbolo silenzioso. È come se ci ricordasse che il confine tra ciò che è quantistico e ciò che è macroscopico non è più così netto, come se la scienza avesse imparato finalmente ad attraversare quella soglia proprio come nella metafora iniziale.
La forza di quell’immagine, e della metafora di Harry Potter, sta nel suggerire che le grandi rivoluzioni scientifiche avvengono quando cambia il modo in cui immaginiamo la realtà.
Il computer quantistico non è soltanto una macchina: è un nuovo modo di pensare la materia, l’informazione e i limiti del possibile, un passaggio culturale prima ancora che tecnologico.
Che questa storia si sviluppi a Napoli racconta qualcosa di importante. La frontiera della conoscenza non è solo nei grandi centri globali, ma nei luoghi dove esistono tradizioni scientifiche capaci di generare futuro. Napoli, grazie alla sua scuola di superconduttività, è uno dei nodi di questa rete globale, una città che ha saputo trasformare cinquant’anni di ricerca in una macchina pubblica e aperta capace di guardare avanti.
Forse è proprio per questo che la metafora di Harry Potter funziona così bene: perché ci ricorda che ogni avanzamento scientifico inizia sempre attraversando un muro che sembrava invalicabile.
E che a volte, per farlo, serve un luogo dove la sfida è di casa. A Napoli
Lascia un commento