Fisica Quantistica Cos’è il computer quantico

Cos’è la  Fisica quantistica?  In questa pagina trovi informazioni sulla fisica quantistica che è un settore della Fisica Classica che studia il comportamento della luce, informazioni sul funzionamento e l’utilità del computer quantico

Fisica quantistica

 

La fisica quantistica studia il comportamento della luce come fenomeno ondulatorio (onda elettromagnetica) e come fenomeno particellare (Fotone o particella della luce o radiazione),

Analizza il comportamento di tale radiazione, la sua interazione con la materia e la reazione della stessa sottoposta a tale radiazione, su scala di energia subatomica e atomica.

La Meccanica quantistica: nasce dall’interpretazione dell’effetto fotoelettrico, nel quale: un corpo colpito da particelle, di fotoni, reagisce emettendo elettroni.

 

Max Planck, all’inizio del 1900, teorizzò che lo scambio di energia tra radiazione e materia avvenisse tramite pacchetti di energia chiamati quanti, cioè:

che una particella carica e oscillante a una frequenza potesse scambiare energia con l’ambiente tramite quanti o pacchetti discreti di energia.

La prova della validità di questa teoria si ottiene dall’effetto fotoelettrico: quando una radiazione, ultravioletta, colpisce un metallo con una frequenza che incide con la frequenza di soglia del metallo:

in questo caso abbiamo l’emissione di elettroni da parte del metallo colpito.

La Costante di Planck  considera l’energia e il suo legame con la proprietà di un fenomeno, sostanza o corpo misurabile,

che non sia in progressione continua ma possa assumere valori multipli di tale costante, cioè che questa evoluzione sia quantificabile.

 

Computer Quantico

 

Oggi tramite il tuo PC puoi inviare un messaggio a un tuo amico che, con alcuni sistemi informatici,

può essere facilmente decifrato da altre persone collegate alla rete. Intenzionate a violare la vostra privacy.

In oltre per ricevere questo messaggio occorrono un certo numero di secondi, che variano dalla qualità di connessione che avete.

Con il computer quantico il dato viene trasmesso e ricevuto simultaneamente per la proprietà di entanglement quantistico delle particelle di fotoni.

I dati quantistici sono raccolti in fotoni

(i fotoni generano tutte le radiazioni dello spettro elettromagnetico comprese quelle visibili e trasportano energia) sfruttando le proprietà di entanglement delle particelle, interagendo nella radiazione.

Mentre i bit sono composti da informazioni su un solo valore definito, basato sul codice binario 1 oppure 0 (acceso spento), il qubit quantistico ha la capacità di assumere valori sovrapposti cioè:

ogni qubit può avere valore 0 e 1 nello stesso istante.

I dati vengono quindi trasformati in atomi (l’atomo può cambiare quantità di energia emettendo o assorbendo fotoni)

che stimolati da un raggio laser generano un fotone diventando il veicolo dell‘informazione che la trasporterà ad un altro atomo, nel momento in cui si incontrerà con esso.

Questo sistema consente ai dati di risultare indecifrabili da terzi e di scambiare l’informazione più velocemente.

 

Materia ed Radiazione

 

La Materia è composta da molecole con  piccola quantità di energia neutra generata da più atomi dello stesso o differente elemento

uniti da un legame chimico in cui due atomi mettono in comune coppie di elettroni. Chiamato anche Legame Chimico Covalente

I fotoni, ad alte frequenze come  i raggi gamma, sono dannosi per l’uomo perché in grado di trasportare notevoli quantità di energia che danneggia la struttura molecolare del DNA,

mentre a bassa frequenza i fotoni si propagano facilmente (onde radio) e l’energia trasportata è decisamente più bassa quindi meno nociva.

Una lampadina a incandescenza, da 100 Watt, può emettere centinaia di trilioni di fotoni, che colpendo una rete metallica  questi generano elettroni, nel caso di una valvola termoionica.

La meccanica quantistica o fisica quantistica studia le interazioni tra materia e radiazione  e la luce sia come particella che come onda elettromagnetica,

mentre la fisica classica  considera la luce un’onda e l’elettrone una particella.

Fonti per la ricerca

W. Meccanica quantistica

INFN.it Storia della meccanica quantistica