Un Mostro che calcola ciò che l’uomo non capisce

La vita moderna è strettamente legata ai computer. Ma la tecnologia informatica classica ha già ampiamente raggiunto i suoi limiti. Gli scienziati sono quindi alla ricerca di nuove direzioni che potrebbero dare una svolta rivoluzionaria all’informatica. Il più promettente è considerato il computer quantistico, che dovrebbe essere molto più efficiente di qualsiasi cosa sia stata creata finora[1] .

È un computer così complesso che è difficile capirlo perché non usa più il sistema binario (dove ci sono lunghissime serie di 0 e 1 che compongono, lanciate a rotta di collo, le sequenze che descrivono la realtà e il movimento) ma il sistema quantistico, che è tridimensionale: se in aritmetica uno più uno dà due, se si vuole fare un calcolo quantistico, allora bisogna sommare a 2 tutte le posizioni occupate nello spazio dalla fonte di energia che ha scatenato la domanda e quelle da cui è arrivata la risposta. Quindi uno più uno dà ogni volta un risultato diverso. Ed è qui che le cose si fanno interessanti, spaventose, inquietanti.

Perché stiamo entrando in un mondo in cui un oggetto fondamentale per la nostra sopravvivenza non potrà più essere riparato dall’uomo. Il giorno in cui decideremo di utilizzare un computer quantistico o di dotare la nostra casa della capacità di controllarci secondo i principi della fisica quantistica, dovremo affidarci completamente all’intelligenza artificiale, l’unica in grado di comprendere e riparare sistemi così complessi. Non c’è bisogno di guardare un film di fantascienza per temere un cambiamento di questa portata.

Un nuovo tipo di particella nell’universo

Viviamo in un mondo tridimensionale in cui tutto è spiegato dalle leggi della fisica e, se si smonta il nostro mondo, esistono solo due tipi di particelle: i “fermioni”, che si respingono, e i “bosoni”, che amano stare insieme. Energia in movimento ed energia statica, insomma. Un noto esempio di fermione è l’elettrone che trasporta elettricità, mentre un noto bosone è il fotone che trasporta luce. Ma se guardiamo al mondo bidimensionale, dove le particelle possono ruotare l’una intorno all’altra solo in due modi diversi (in senso orario o antiorario), troviamo un altro tipo di particelle: gli anioni, che non si comportano né come i fermioni né come i bosoni e interagiscono a metà tra attrazione e repulsione. La loro esistenza è stata annunciata per la prima volta alla fine degli anni Settanta come ipotesi logica, ma la prova sperimentale della loro esistenza è stata ottenuta solo nel 2020[3].

Gli anioni sono particelle cariche che si formano quando un atomo o un gruppo di atomi riceve una o più cariche negative aggiuntive. Gli atomi sono composti da protoni (con carica positiva), neutroni (senza carica) ed elettroni (con carica negativa). In un atomo neutro, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni, il che ne garantisce la neutralità. Tuttavia, quando un atomo o un gruppo di atomi acquisisce uno o più elettroni in più, si formano gli anioni[4].

L’esistenza degli anioni è stata dimostrata da un gruppo di scienziati francesi. Hanno creato un minuscolo collisore bidimensionale in cui le particelle cariche si muovono come un incrocio con quattro percorsi, con due entrate e due uscite[5]. Se si inviano bosoni “simili” lungo due percorsi interni, essi si incontreranno all’incrocio e poi usciranno insieme lungo lo stesso percorso. Tuttavia, se si inviano particelle cariche con una carica negativa aggiuntiva, esse si comportano in modo molto diverso: a volte si incontrano, a volte no. Sebbene tendano a raggrupparsi come bosoni, l’esatto grado di vicinanza risiede nella loro natura vibrazionale, che è la misura che determina in ultima analisi il calcolo[6]. In altre parole, invece di esistere una sola soluzione possibile, esiste un numero quasi infinito di soluzioni possibili.

Gli anioni obbediscono a un’insolita regola di scambio: nello spazio bidimensionale uno scambio delle stesse particelle per due volte non è equivalente a uno scambio senza (- x – ≠ +), perché la posizione delle particelle dopo lo scambio per due volte può essere diversa da quella iniziale. Questo processo di scambio delle stesse particelle o di rotazione di una particella intorno all’altra è chiamato “entanglement”. L'”entanglement” di due anioni crea una registrazione storica dell’evento[7], poiché le loro funzioni d’onda modificate “contano” il numero di particelle entangled[8].

Se consideriamo queste “quasiparticelle” in termini di teoria matematica dei gruppi, gli anioni possono essere suddivisi in “abeliani” e “non abeliani”, a seconda delle proprietà del loro comportamento nel gruppo. Un gruppo abeliano (o gruppo commutativo[9]) è un gruppo in cui l’ordine degli elementi nell’operazione non ha importanza. Un gruppo non abeliano è un gruppo in cui l’ordine degli elementi nell’operazione è importante. Se gli anioni A e B sono non abeliani, allora in generale A + B ≠ B + A. In altre parole, non solo le particelle stesse, ma anche le sequenze dei loro moti e mutazioni devono essere contate[10]. Un calcolo con un numero folle di variabili, tale da non poter essere realisticamente controllato dall’uomo, e i cui risultati contraddicono tutto ciò che pensavamo di sapere, eppure sono veri[11].

Classico contro quantistico

Gli anioni non abeliani (o anioni non abeliani) sono interessanti per la fisica quantistica perché le loro proprietà consentono calcoli quantistici basati sull’ordine topologico. L’ordine topologico non abeliano è uno stato desiderabile della materia con notevoli proprietà[13], tra cui l’esistenza di “quasiparticelle” che possono ricordare la sequenza in cui oscillano. I loro entanglement sono i cosiddetti qubit, alla base del computer quantistico[14]. Sono elementi promettenti per la costruzione di computer quantistici con tolleranza ai guasti, poiché diventano prevedibili dopo un numero sufficiente di osservazioni[15]. Inoltre, fenomeni come la coerenza quantistica (coerenza del moto delle microparticelle che formano un dato sistema fisico[16]) e la dipendenza quantistica (fenomeno della meccanica quantistica[17], in cui gli stati quantistici di due o più oggetti appaiono interdipendenti anche dopo la separazione)[18] sono associati a elementi non abeliani.

Un oggetto quantistico è un oggetto in un microcosmo, quindi molto piccolo: il microcosmo è un mondo di oggetti così piccoli da non poter essere osservati direttamente a occhio nudo (molecole, atomi, particelle elementari), e funziona in modo diverso dal mondo a cui siamo abituati: un mondo in cui la probabilità è la pietra angolare, e lo stato dell’oggetto non può essere definito chiaramente, perché vi si applicano leggi e regole proprie[19].

Pertanto, le differenze tra i computer convenzionali (classici) e quelli quantistici iniziano immediatamente con sistemi di elaborazione delle informazioni fondamentalmente diversi. I computer convenzionali utilizzano cifre binarie per rappresentare ed elaborare le informazioni. Un bit è un valore minimo di informazione, che può avere un valore di 0 o 1. I computer quantistici, invece, utilizzano cifre quantistiche per rappresentare ed elaborare le informazioni. I computer quantistici, invece, utilizzano bit quantistici – qubit – che possono trovarsi contemporaneamente negli stati 0 e 1[20]. Ciò è dovuto alla natura della meccanica quantistica, in cui gli oggetti possono esistere in tutti gli stati possibili contemporaneamente, il che è chiamato superposizione[21].

Il principio della sovrapposizione quantistica è perfettamente illustrato dal classico esempio del gatto di Schrödinger. Immaginiamo un caveau chiuso, all’interno del quale si trovano un gatto ordinario e una macchina infernale da esso protetta. All’interno della macchina infernale ci sono pochissimi atomi radioattivi. E la probabilità che almeno uno di essi decada in un’ora è uguale alla probabilità che nessuno di essi decada, cioè 50:50. Intorno al materiale radioattivo c’è uno schermo sensibile agli elettroni.

Se anche un solo atomo si disintegra, si innesca un meccanismo che rilascia un gas velenoso e il gatto muore. Non possiamo prevedere con precisione se il gatto è vivo o morto. Per farlo, dobbiamo aprire la cassaforte e guardare. E quando viene chiusa, il gatto si sovrappone: è sia vivo che morto[22]. Se apriamo e chiudiamo la porta più volte, arriviamo al punto in cui abbiamo così tante variabili ugualmente possibili da impazzire. Questo esempio illustra uno dei principi del mondo quantistico: la capacità di una particella quantistica di trovarsi in tutti gli stati simultaneamente fino a quando lo sperimentatore non effettua un’osservazione – fissazione istantanea dello stato momentaneo.

Nei computer classici, l’informazione viene elaborata in modo sequenziale utilizzando azioni convenzionalmente semplici come l’addizione, la moltiplicazione, le operazioni logiche, ecc. I computer quantistici possono elaborare le informazioni in parallelo grazie alla superposizione quantistica. Non si tratta di una quantità ben definita, ma della probabilità di ottenere uno di questi stati. Ad esempio, 3 bit di informazione possono dare una delle otto combinazioni di zeri e uno: 000, 001, 010, 100, 011, 101, 110, 111. I cubiti operano con otto possibili combinazioni contemporaneamente, calcolando le probabilità piuttosto che i valori espliciti. E con ogni qubit la potenza di elaborazione cresce esponenzialmente: 10 qubit possono operare simultaneamente su 1024 combinazioni e 30 qubit possono operare su oltre 1 miliardo[24]. Ciò consente di eseguire alcune operazioni molto più velocemente.

Nei computer tradizionali, le informazioni vengono elaborate utilizzando segnali elettrici rappresentati come tensione o corrente. I computer quantistici funzionano sulla base di fenomeni quantistici, che richiedono attrezzature e controlli ambientali speciali perché le particelle su scala nanometrica sono molto sensibili alle influenze esterne e gli stati quantistici non sono sempre stabili.

I computer convenzionali gestiscono bene molti compiti, come l’elaborazione di testi, il calcolo, la gestione dei dati e così via, mentre i computer quantistici hanno il potenziale per risolvere alcuni compiti che sono difficili o impossibili con i computer classici, come la fattorizzazione di grandi numeri, l’ottimizzazione, la modellazione di sistemi complessi e lo sviluppo di nuovi materiali. Esistono molti campi promettenti per il computer quantistico, come la biologia molecolare e la genetica, le neuroscienze e l’intelligenza artificiale, la crittografia e altri[25]. Ovunque la probabilità prevalga sulla chiarezza, il computer quantistico potrebbe svolgere un ruolo fondamentale.

Problemi quantistici

Sebbene il mondo abbia già deciso che un computer quantistico è necessario, la questione della sua stabilità rimane aperta. La creazione e l’utilizzo di uno stato quantistico topologico potrebbe rivoluzionare tutto. I non-beleoni hanno una proprietà unica e utile: ricordano parte della loro storia. Questa “memoria” dei non-beleoni può essere rappresentata come una linea retta continua nello spazio-tempo. Quando due non-beleoni si scambiano di posto, le linee del loro movimento si intersecano. Se avvolti correttamente, i nodi e le trecce risultanti formano le operazioni di base di un computer quantistico topologico – ed è per questo che sono così preziosi: perché accelerano la nostra capacità di calcolo[27] in modo importante.

La creazione di stati quantistici topologici dipende fortemente dalla forza delle interazioni tra i qubit, le unità di informazione. Man mano che si aggiungono altri qubit al sistema, le interazioni tra di essi diventano sempre più complesse, rendendo difficile mantenere la protezione topologica, cioè uno stato in cui il sistema sarà stabile anche in presenza di perturbazioni esterne come rumore o difetti[28]. Ma creare, manipolare e fare cose utili con i nonablioni in un computer quantistico è difficile. Più varianti entrano in gioco, più informazioni incoerenti vengono trascinate nella computazione complessiva e quindi il livello di complessità aumenta.

Un team di fisici del Quantinum, del California Institute of Technology e dell’Università di Harvard ha usato un computer quantistico per creare particelle virtuali e muoverle in modo che i loro percorsi formino un anello borromeo – una griglia di tre cerchi topologici in cui due dei tre anelli non sono collegati (cioè se si rimuove un anello, i due anelli rimanenti si disconnettono)[29]. Dettaglio importante: se sono scollegati, il computer non solo non si spegne, ma continua imperterrito a cercare l’ordine nel caos – è semplicemente fuori dal controllo umano[30].

Nell’esperimento, gli scienziati hanno utilizzato la macchina più avanzata dell’azienda, chiamata H2, dotata di un chip in grado di creare campi elettrici per intrappolare 32 ioni dell’elemento itterbio sulla sua superficie. Ogni ione può codificare un cubito, un’unità di calcolo quantistico che può essere “0” o “1”, come i normali bit, o una sovrapposizione di entrambi gli stati contemporaneamente. Questi ioni sono aggrovigliati in un reticolo simile a un kagoma – un mosaico di triangoli ed esagoni regolari che si circondano a vicenda – e tutte le particelle hanno lo stesso stato quantico.

Gli stati entangled, nell’universo virtuale bidimensionale dell’aritmetica più semplice, non muovono energia – infatti, sono stati in cui non ci sono particelle in movimento. Ma con un’ulteriore manipolazione, il mosaico che chiamiamo kagome può essere tradotto in stati eccitati[31] – cioè può essere facilmente trasformato in uno spazio in cui i fotoni, spinti dall’accelerazione o dal calore, si scontrano e creano quantità impressionanti di energia[32]. Ciò corrisponde all’apparizione di particelle che devono avere le proprietà delle particelle non abeliane (che rifiutano di ordinarsi in binari predeterminati).

Per dimostrare che gli stati eccitati non sono abeliani, gli scienziati hanno condotto una serie di test. Il più convincente di questi consiste nel muovere gli stati eccitati per creare anelli virtuali di borromina[34]. L’aspetto del modello conferma il movimento e le misure degli ioni[35]. L’approccio quantistico ha il vantaggio che, rispetto alla maggior parte degli altri tipi di qubit, gli ioni sono intrappolati e possono essere spostati e costretti a interagire tra loro, consentendo ai computer quantistici di eseguire calcoli[36].

Questo esperimento è stato una simulazione fisica degli anioni non abeliani in azione, che ha dimostrato che potrebbero essere una base stabile per il calcolo quantistico[37]. Gli scienziati di Google Quantum AI hanno dimostrato che è possibile correggere la perdita di informazioni quantistiche dovuta all’interruzione dell’accoppiamento dei qubit che si verifica quando un sistema meccanico quantistico interagisce con il suo ambiente utilizzando anioni non abeliani.

Nel nuovo studio, il ruolo degli anioni non abeliani è stato calcolato dal numero di difetti nel codice di superficie (che combina diversi qubit fisici in un unico codice logico ed è quindi più facile da progettare) rappresentato come un grafo quadrato (modello matematico del sistema)[38]. I difetti erano di natura topologica e quindi avevano le proprietà giuste per semplificare il grafo quadrato[39]. Lo studio ha dimostrato che, spostando i difetti lungo il grafo, era possibile tessere e codificare l’informazione quantistica in questo modo. I fisici hanno quindi dimostrato che i qubit logici basati sui neabelion in un processore quantistico superconduttore sono potenzialmente adatti all’elaborazione quantistica[40].

Gli anioni non abeliani e le loro proprietà statistiche hanno un’importanza potenziale in vari campi della scienza e della tecnologia. L’area di applicazione più ambita delle loro proprietà uniche è l’informatica quantistica, dove gli stati topologici quantistici degli anioni non abeliani possono creare computer quantistici più potenti e stabili, in grado di risolvere problemi complessi oltre le capacità delle loro controparti classiche. Inoltre, gli anioni non abeliani sono teoricamente in grado di dare importanti contributi alla trasmissione, all’immagazzinamento e alla codifica delle informazioni quantistiche.

I neabelioni sono studiati anche nel contesto della gravità quantistica e della teoria delle stringhe[41]. Le loro proprietà possono aiutare a comprendere gli aspetti quantistici dei fenomeni gravitazionali e a trovare un’unificazione della fisica quantistica e della teoria della gravità[42]. Gli stati non abeliani sono alcuni degli stati quantistici più complessi che esistono in teoria e sono promettenti per nuovi tipi di elaborazione dell’informazione quantistica. Il fatto che questi stati possano essere preparati e controllati con precisione è una testimonianza del rapido sviluppo dei dispositivi quantistici nell’ultimo decennio e apre una serie di nuove domande[43].

Il fatto che sia stata dimostrata la loro esistenza rappresenta una svolta per la scienza quantistica. I neabelioni potrebbero diventare uno strumento per la ricerca di stati esotici della materia, che fino ad oggi sono rimasti un’idea lontana nelle teorie dei fisici[45] . Si tratta di concetti difficili da spiegare, ma che influenzano profondamente il nostro sistema di vita: i computer classici e persino le navicelle spaziali che hanno raggiunto la Luna e Marte funzionano sulla base di un sistema binario: ci sono solo “on” e “off” ordinati in sequenze lunghissime a rappresentare l’intero mondo reale. È un sistema lento e difettoso, che in alcune situazioni fa sì che l’universo, che non è binario, si comporti come un videogioco di mezzo secolo fa.

La meccanica quantistica cerca di calcolare l’universo così com’è, e per questo motivo d dobbiamo essere in grado di prevedere l’imprevedibile, cercare la ripetizione dove prima c’erano le regole, le probabilità dove prima c’era la certezza. I nostri computer, sia analogici che digitali, costringono il mondo alla semplicità. I computer quantistici non lo fanno. Non solo: imparano autonomamente e sono in grado di immagazzinare quantità incommensurabili di dati nella loro memoria. Solo un computer quantistico può riparare un computer quantistico.

Lo sviluppo di tutto questo è ovvio: il quantum ci avvicinerà alle stelle, ma lo farà da solo – noi saremo solo spettatori, tutti impegnati a capire ciò che il computer quantistico ha scoperto, analizzato, valutato, deciso, convertito in conoscenza utile per le scoperte successive. Abbiamo aperto il vaso di Pandora.

[1] https://scientificrussia.ru/articles/osnova-dlia-kvantovogo-kompiutera
[2] https://www.geopop.it/cosa-sono-i-bosoni-e-quali-sono-i-principali-tipi-spiegato-in-modo-semplice/
[3] https://sciencex.com/wire-news/347971706/finally-anyons-reveal-their-exotic-quantum-properties.html
[4] https://new-science.ru/anion/
[5] Quando una particella incontra la sua antiparticella, entrambe si annichiliscono, rilasciando energia pura. Dopo la Seconda Guerra Mondiale, gli scienziati hanno costruito collisori, macchine che accelerano i protoni fino a farli scontrare e rilasciare energia. Nel 1960, il fisico austriaco Bruno Tuschek ebbe l’idea di utilizzare gli acceleratori per far collidere materia e antimateria. Oggi ne esistono esempi estremamente complessi, in cui i protoni si scontrano (e raccolgono energia) con gli antiprotoni. httpshttps://scienzapertutti.infn.it/7-collisorescienzapertutti.infn.it/7-collisore
[6] https://phys.org/news/2020-04-anyon-evidence-tiny-collider.html
[7] https://phys.org/news/2020-07-evidence-anyons.html
[8] L’entanglement di due particelle è una relazione straordinaria che le unisce indipendentemente da qualsiasi regola ovvia e non può essere prevista. Nel momento in cui osserviamo il movimento delle particelle, scopriamo che due o più di esse si muovono l’una lungo la linea dell’altra – e quindi sono entanglement. Non è chiaro come questo sia possibile, perché i moti associati sono più veloci della velocità della luce e quindi qualsiasi trasferimento di informazioni tra due particelle è impossibile. Per un osservatore, più le particelle sono intrecciate, più il comportamento del sistema è prevedibile. Non sappiamo perché, ma sappiamo come…”. https://www.geopop.it/una-spiegazione-semplice-dellentanglement-quantistico/www.geopop.it/una-spiegazione-semplice-dellentanglement-quantistico/
[9] L’aritmetica è un gruppo commutativo perché il risultato del calcolo rimane lo stesso anche se i coefficienti vengono invertiti: ad esempio, 2+1 ha sempre lo stesso risultato di 1+2 – https://www.andreaminini.org/matematica/gruppi/gruppo-abeliano
[10] https://nplus1.ru/news/2023/05/16/non-abelian-anyons
[11] https://www.wired.it/scienza/spazio/2020/01/30/fenomeni-strambi-mondo-quantistico/ ; https://w3.lnf.infn.it/levoluzione-parallela-fisica-matematica/
[12] https://www.tomshw.it/scienze/un-oggetto-quantistico-e-stato-creato-per-la-prima-volta-in-laboratorio/
[13] L’ordinamento  topologico è un termine tratto dalla geometria, cioè dalla teoria dei grafi, che cerca di definire sistemi che ovviamente non lo sono – quindi cerca di riconoscere il possibile comportamento di certe materie che ovviamente non hanno nulla a che fare l’una con l’altra e che invece sembrano interagire sincronicamente. Nel nostro caso, la prevedibilità del risultato 1 + 1 nella dimensione quantistica è assicurata dalla localizzazione nel campo tridimensionale di tutte le posizioni occupate da 1 + 1 – httpshttps://en.wikipedia.org/wiki/Topological_sortingen.wikipedia.org/wiki/Topological_sorting https://en.wikipedia.org/wiki/Graph_theory
[14] https://www.focus.it/scienza/scienze/entanglement-quantistico-intervista-spiegazione
[15] https://arxiv.org/abs/2305.03766
[16] La coerenza  quantistica si basa sull’idea che tutti gli oggetti abbiano proprietà ondulatorie. È per molti versi simile al concetto di entanglement quantistico, che implica stati comuni di due particelle quantistiche invece di due onde quantistiche di una particella. Se le proprietà d’onda di diverse particelle o quasiparticelle sono le stesse (e quindi sovrapposte l’una all’altra), si parla di coerenza quantistica. httpshttps://it.theastrologypage.com/quantum-coherenceit.theastrologypage.com/quantum-coherence
[17] È un concetto difficile da afferrare e ha a che fare con un errore umano di percezione della realtà. Provo a spiegarmi: se un uomo soffre la sete nel deserto, sogna disperatamente di trovare l’acqua. Se la trova e deve bere per dissetarsi, rischia di morire, perché ha confuso una delle sue proiezioni della realtà (il bisogno di acqua) con la dipendenza quantistica (il corpo ha bisogno dell’equilibrio tra acqua e materia corporea, e se questo equilibrio si rompe, deve essere ristabilito nel corpo, a partire dalla pelle, non nello stomaco, che ha bisogno di troppo tempo per trasformare l’acqua che beve nell’acqua di cui ha bisogno). httpshttps://lifeshifting.it/2018/05/11/2223/lifeshifting.it/2018/05/11/2223/ ; https://tech.everyeye.it/notizie/numeri-immaginari-indispensabili-descrivere-realta-561343.html ; httpshttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0550321322000426www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0550321322000426 ; https://www.nature.com/articles/s41535-023-00540-3)
[18] https://www.europeantimes.news/ru/2023/04/physicists-take-a-step-toward-fault-tolerant-quantum-computing/
[19] https://2051.vision/2023/04/08/chto-takoe-kvantovyy-kompyuter-i-kak-on-rabotaet/
[20] Come abbiamo spiegato, anche la più semplice addizione (1+1) ha un solo risultato nel mondo bidimensionale dell’aritmetica, mentre nel mondo quantistico, che è tridimensionale, 1+1 può avere molti risultati, e i qubit sono le unità con cui misuriamo l’enorme numero di possibili risultati che anche la più semplice addizione aritmetica dà nel mondo quantistico – httpshttps://en.wikipedia.org/wiki/Qubiten.wikipedia.org/wiki/Qubit
[21] https://2051.vision/2023/04/08/chto-takoe-kvantovyy-kompyuter-i-kak-on-rabotaet/
[22] https://habr.com/ru/companies/bigdataplatform/articles/681332/
[23] https://www.corriere.it/scuola/universita/test-ammissione-preparazione-e-orientamento/cards/sono-17-equazioni-che-hanno-cambiato-mondo-quante-ne-sapete/equazione-schroedinger.shtml
[24] https://habr.com/ru/companies/bigdataplatform/articles/681332/
[25] https://habr.com/ru/companies/bigdataplatform/articles/681332/
[26] https://vc.ru/future/548157-kvantovyy-kompyuter-chto-zachem-kogda
[27] https://phys.org/news/2023-05-google-quantum-ai-braids-non-abelian.html
[28] https://www.youtube.com/watch?v=O5Kv3j06oF8
[29] https://phys.org/news/2023-05-nonabelions-quantum-prone-errors.amp
[30] https://cordis.europa.eu/article/id/153918-homotopy-theory-of-higher-categories/it
[31] https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=kagome+stati+eccitati#ip=1
[32] https://www.chimica-online.it/download/stato-eccitato.htm
[33] https://phys.org/news/2023-05-nonabelions-quantum-prone-errors.html
[34] https://www.zerounoweb.it/analytics/cognitive-computing/quantum-error-scoperte-nuove-particelle-che-danno-speranza/ ; https://www.cmic.polimi.it/magazine/molecular-sciences/nodo-borromeo-supramolecolare-studio-pubblicato-su-chem/ ; https://www.lescienze.it/news/2023/05/16/news/anyoni_nonabelioni_calcolo_qubit_topologici_resistenza_errori-12092348/
[35] https://www.nature.com/articles/d41586-023-01574-0
[36] https://www.nature.com/articles/d41586-023-01574-0
[37] https://arxiv.org/pdf/2305.03766.pdf
[38] http://pages.di.unipi.it/mastroeni/mod/Modelli_su_grafi1.pdf
[39] Si tratta di un concetto complesso: le equazioni differenziali cercano di stimare il valore di alcune grandezze inizialmente sconosciute, ad esempio x e y. È un principio semplice che, applicato, diventa sempre più complesso. Succede che, nel dipanare un’equazione molto complessa, ci si accorge che ci sono parti dell’equazione che si sovrappongono graficamente e che quindi vengono chiamate difetti topologici e che possono essere “semplificate” a due a due, con una grande riduzione della complessità complessiva. Questo è ancora più vero nel dominio quantistico, dove le equazioni sono tridimensionali – https://reccom.org/difetto-topologico-rottura-spontanea-della-simmetria/ .
[40] https://nplus1.ru/news/2023/05/16/non-abelian-anyons
[41] In parole povere: i non-elementi contribuiscono alla semplificazione della computazione quantistica e quindi alla rappresentazione della computazione complessa, che è più facile da risolvere grazie alla loro esistenza.
[42] La teoria della relatività generale, creata da Newton e perfezionata da Einstein, utilizza calcoli bidimensionali e risolve i problemi derivanti dal concetto di curvatura dello spazio. Oggi la fisica quantistica sta cercando di sviluppare una teoria della gravità che tenga conto di tutto ciò che abbiamo imparato dalla fisica quantistica. Lo sviluppo più famoso di questa ricerca è la cosiddetta “teoria delle stringhe”, che suggerisce che alcuni qubit possono essere rappresentati, a causa del loro movimento, non come punti, ma come stringhe. – httpshttps://www.treccani.it/enciclopedia/gravita-quantistica_%28XXI-Secolo%29/www.treccani.it/enciclopedia/gravita-quantistica_%28XXI-Secolo%29/ ; https://plato.stanford.edu/entries/quantum-gravity/ ; https://www.treccani.it/enciclopedia/gravita-quantistica_%28Lessico-del-XXI-Secolo%29/ ; https://plato.stanford.edu/entries/qm-relational/
[43] https://arxiv.org/pdf/2305.03766.pdf
[44] https://nplus1.ru/news/2023/05/16/non-abelian-anyons
[45] In migliaia di esperimenti condotti in tutto il mondo per migliorare la teoria quantistica, gli scienziati hanno capito che ci sono momenti in cui nascono e poi muoiono strutture cristalline molto raffinate, il cui decadimento è dovuto al fatto che le particelle che le compongono sono effimere (cioè esistono solo per pochi secondi e poi cambiano). Queste particelle sono chiamate “eccitoni” e l’analisi della loro fenomenologia è chiamata studio degli “stati esotici” della materia – https://it.dayfr.com/tecnologia/436185.html ; https://www.wired.it/scienza/lab/2016/10/04/materia-esotica-nobel-fisica/ ; https://reccom.org/scoperto-un-nuovo-stato-esotico-della-materia/