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Fisica quantistica

La fisica quantistica senza la matematica e senza il misticismo. Parti dagli esperimenti che hanno messo in crisi il senso comune — una sola particella attraverso due fenditure, l'entanglement, attraversare i muri — poi scopri le macchine che si stanno costruendo su queste basi e che cosa possono fare davvero, e concludi con la domanda su cui i fisici discutono ancora: che cosa succede realmente? Lungo il percorso impari quali idee sono consolidate, quali probabili e quali ancora aperte. Poi, se vuoi di più, vai più a fondo: la fisica quantistica dei materiali, come funziona in pratica un computer quantistico e come valutare la corsa, e i celebri esperimenti-enigma riesaminati.

A gold-plated ion-trap chip with rows of electrodes, mounted in a copper vacuum housing and wired with fine copper leads

An ion trap built at NIST for quantum-computing experiments, in which single charged atoms are held and controlled.

National Institute of Standards and Technology (NIST) · Pubblico dominio

Science

  • Dentro un computer quantistico: algoritmi, errori e la strada verso macchine utili Come funziona in pratica un algoritmo quantistico? Seguine uno a mano, scomponi il numero 15 con il trucco di Shor usando solo i resti, scopri perché le molecole mettono in crisi i computer ordinari e capisci perché gli errori sono tutto. Poi valuta la corsa dell'hardware piattaforma per piattaforma e scopri perché ogni accelerazione annunciata deve battere il miglior metodo classico.
  • Macchine quantistiche: computer, codici e sensori — realtà o hype? Che cosa contiene davvero un computer quantistico, e a che cosa servirebbe? Scopri perché non si limita a provare tutte le risposte insieme, come la corsa per proteggere i codici di oggi sia già partita, quali sensori e orologi quantistici funzionano già adesso e come distinguere un vero risultato quantistico da una semplice parola di marketing.
  • Materia quantistica: quando innumerevoli particelle agiscono come una sola Perché i metalli conducono l'elettricità mentre il vetro lascia passare la luce senza ostacoli? Scopri che cosa succede quando innumerevoli particelle agiscono come una sola: superconduttori che fanno levitare i magneti, elio che risale le pareti del suo contenitore, particelle che esistono solo all'interno dei materiali, una resistenza che varia a gradini perfetti e il grafene, dal nastro adesivo agli strati ruotati.
  • Enigmi quantistici riesaminati: gomme, scelte ritardate e paradossi La gomma quantistica, la scelta ritardata di Wheeler, un rivelatore trovato senza toccarlo, la proprietà di una particella apparentemente altrove. Riesamina i celebri esperimenti «impossibili» così come sono stati davvero condotti, e capisci che cosa dimostrano e che cosa no, e come vengono raccontati in modo sbagliato.
  • Stranezze quantistiche: gli esperimenti che hanno sfidato il senso comune Spara singoli elettroni contro due fenditure e guarda una figura a strisce formarsi punto dopo punto, come se ognuno passasse da entrambe. Scopri, un esperimento alla volta, perché il mondo del molto piccolo segue regole diverse: la sovrapposizione e il gatto di Schrödinger, il principio di indeterminazione, le particelle che attraversano i muri per effetto tunnel e l'entanglement che Einstein definì «spettrale», i cui test sono valsi il premio Nobel 2022.
  • Che cosa succede davvero? Da dove vengono i quanti e che cosa significano Come un pugno di fisici, tra il 1900 e il 1927, fu costretto ad abbracciare una fisica nuova e strana, dove lavora già per te — nei transistor, nei laser e negli apparecchi per la risonanza magnetica — e perché sul suo significato si discute ancora. Valuta le interpretazioni rivali, ciascuna indicata onestamente come aperta, e arriva alla frontiera ancora incompiuta dove la meccanica quantistica incontra la gravità.

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