Il percorso introduttivo della mostra a Como dedicata alla meccanica quantistica - Università degli studi dell'Insubria

Fino al 21 aprile a Como, al Museo della seta, è possibile immergersi in quel mare calmo ma anche misterioso della meccanica quantistica, quella meravigliosa descrizione formale del mondo microscopico congegnata da uno dei più grandi scienziati del secolo scorso: Werner Karl Heisenberg. Il fisico tedesco, nel giugno del 1925, avviò quella che a detta di tutti è stata una vera e propria rivoluzione scientifica radicale, capace di cambiare, da un punto di vista matematico e fenomenologico, l’idea stessa del possibile funzionamento della natura. Un diverso modo di pensare che ad oggi rimane “non capibile” ai più ma che in realtà ha diverse applicazioni pratiche, usate ogni giorno dall'umanità con la tecnologia: dai super calcolatori quantistici che elaborano i Qubit (ovvero i quantum bit, definizione data da Benjamin Schumacher per indicare l’unità di informazione quantistica), alle moderne e raffinate tecniche crittografiche, i laser, fino alla conoscenza approfondita riguardante la biologia molecolare.

E quindi per chi volesse intraprendere questo viaggio "immersivo" nella fisica quantistica oggi è possibile farlo grazie alla terza edizione di “Dire l'indicibile”, una mostra itinerante che toccherà venti città, e che a Como è curata dall'Università dell'Insubria e dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche. Un’iniziativa realizzata all'interno del progetto triennale Italian Quantum Weeks per la divulgazione dei concetti alla base della fisica e delle tecnologie quantistiche e che coinvolge centinaia di ricercatori appartenenti a numerosi enti di ricerca, università e società scientifiche, appunto, in venti città su tutto il territorio nazionale. Sabato 23 marzo, infatti - alla presenza dei vertici del Museo della Seta, di Mariagrazia Sassi, in rappresentanza dell’amministrazione provinciale di Como, della direttrice del Disat, il dipartimento di Scienza e alta tecnologia dell'Insubria, Michela Prest, della coordinatrice nazionale di Italian Quantum Weeks Maria Bondani, che tra l'altro è anche ricercatrice del Cnr-Ifn e docente di Fisica dell’Università dell’Insubria, e della responsabile locale dell’iniziativa Alessia Allevi, professore associato del dipartimento di Scienza e alta tecnologia dell’ateneo insubre - è stato aperto l'evento per questo 2024.

"Uno dei fenomeni esplorati nella mostra è il cosiddetto effetto Zenone quantistico - ha detto Bondani -. Il nome è ispirato al filosofo di Elea del V secolo a.C., celebre per i suoi paradossi sull'impossibilità del movimento. In certe condizioni la teoria quantistica dà ragione a Zenone prevedendo che misure quantistiche ripetute possano rallentare e addirittura "congelare" l'evoluzione dei sistemi: una freccia quantistica rimarrebbe immobile". La mostra sarà a Como fino al 21 aprile ma farà tappa in diverse sedi in tutta Italia (per esempio a Catania, Firenze, Mantova, Modena, Napoli, Pavia, Roma, Torino) per condurre i visitatori alla scoperta delle leggi della meccanica quantistica, tanto paradossali quanto indispensabili per le nuove applicazioni tecnologiche, utilizzando video, installazioni, dimostratori, giochi e opere d'arte. "La mostra - ha concluso Bondani - vuole anche descrivere come gli apparenti paradossi della teoria quantistica, che la rendono così diversa dal nostro modo solito di comprendere il mondo, siano in realtà alla base di strumenti potenti per lo sviluppo di nuovi tipi di sensori, computer, simulatori e protocolli di misura. Queste nuove tecnologie sono il risultato della seconda rivoluzione quantistica che stiamo vivendo da alcuni decenni".

Rappresentazione quantistica del "random walk" - Università degli studi dell'Insubria

La mostra si sviluppa su diverse tappe di approfondimento. Nella prima tappa si ripercorrono i risultati che hanno condotto alla costruzione della teoria e alle applicazioni della prima rivoluzione quantistica. Nella seconda si completa l’esplorazione dei postulati della fisica quantistica, con particolare risalto alla differenza tra la misurazione di un evento in senso classico e ad uno invece con interpretazione quantistica. Nella terza, quarta e quinta parte, il visitatore approfondisce il concetto di sistema quantistico e le relative applicazioni tecnologiche quantistiche, come la crittografia quantistica, il calcolo quantistico e le simulazioni quantistiche.
Previste in aggiunta alla mostra, le Italian Quantum Weeks, sessioni di approfondimento che offrono laboratori didattici, sessioni di giochi quantistici come QTris, visite ai laboratori di ricerca e conferenze divulgative.

Spiegazione del Qubit, il bit quantistico ovvero l'unità di informazione quantistica - Università degli studi dell'Insubria

In aggiunta alla mostra le Italian Quantum Weeks offrono laboratori didattici, sessioni di giochi quantistici come QTris, visite ai laboratori di ricerca e conferenze divulgative. Le attività in programma all’Insubria prevedono i laboratori pomeridiani "Mettiamo le mani sui quanti", in programma dalle 15 alle 17 al Dipartimento di Scienza e alta tecnologia di via Valleggio 11, a Como: martedì 26 marzo "Calcolo quantistico: algoritmi quantistici con IBMQ", martedì 9 aprile "Generazione di numeri casuali", e martedì 16 aprile "Il problema della crittografia quantistica". La sede di Como promuove anche la conferenza per le scuole "Di QUANTI parliamo", mercoledì 3 aprile alle ore 9 in diretta streaming sul canale YouTube ItalianQuantumWeeks e il concorso di creatività quantistica "Suggestioni quantistiche". La mostra "Dire l’indicibile – viaggio nella meccanica quantistica" è al Museo della Seta di via Castelnuovo 9, a Como fino al 21 aprile da martedì a domenica ore 10-13 e 14-18, con ingresso libero e possibilità di visite guidate con ricercatori e studenti Insubria. Per prenotare scrivere a quantumweeks@gmail.com, per altre informazioni www.quantumweeks.it.