Superatomi giganti: la soluzione al problema più grande del quantum computing

Redazione — Mon, 13 Apr 2026 14:52:46 +0000

I superatomi giganti potrebbero risolvere il problema più grande del quantum computing

La ricerca sui computer quantistici ha appena fatto un passo avanti che vale la pena raccontare. Un gruppo di scienziati della Chalmers University of Technology, in Svezia, ha sviluppato la teoria per un sistema quantistico completamente nuovo, basato su un concetto che suona quasi fantascientifico: i superatomi giganti. E no, non è solo un nome ad effetto. Questa idea potrebbe davvero cambiare le regole del gioco per chi sta cercando di costruire computer quantistici potenti, stabili e soprattutto scalabili.

Il problema di fondo è noto a chiunque segua questo settore. I qubit, le unità fondamentali dell’informazione quantistica, sono incredibilmente potenti ma anche terribilmente fragili. Basta un minimo disturbo elettromagnetico dall’ambiente circostante per mandare tutto a monte. Questo fenomeno si chiama decoerenza, ed è il muro contro cui si scontrano da anni i ricercatori di tutto il mondo. Come ha spiegato Lei Du, ricercatore post dottorale a Chalmers e autore principale dello studio: i sistemi quantistici sono straordinariamente potenti ma anche estremamente delicati, e la vera sfida sta nell’imparare a controllare la loro interazione con ciò che li circonda.

Come funzionano i superatomi giganti

I superatomi giganti nascono dalla fusione di due concetti che finora erano stati studiati separatamente nella fisica quantistica. Da una parte ci sono gli atomi giganti, un’idea nata proprio a Chalmers oltre dieci anni fa: si tratta di qubit progettati per connettersi a onde di luce o suono in più punti fisicamente separati. Questo permette una sorta di “eco quantistico” che aiuta a preservare l’informazione. Dall’altra ci sono i superatomi, sistemi composti da più atomi naturali che condividono lo stesso stato quantistico e si comportano come un’unica entità.

Nessuno prima d’ora aveva pensato di combinare queste due strutture. Il risultato è un sistema che riduce la decoerenza, rimane stabile e permette di immagazzinare e controllare informazione quantistica da più qubit all’interno di una singola unità, senza bisogno di circuiti sempre più complessi attorno. In pratica, è come avere più atomi giganti che lavorano insieme come un unico organismo, con un’interazione non locale tra luce e materia.

Verso computer quantistici realmente scalabili

La parte davvero entusiasmante riguarda l’entanglement, quel fenomeno per cui più qubit condividono un unico stato quantistico e agiscono in modo coordinato. Gli atomi giganti da soli avevano dei limiti su questo fronte. Ma i superatomi giganti aprono possibilità completamente nuove: permettono di creare stati quantistici complessi, distribuire entanglement su lunghe distanze e dirigere segnali quantistici con una precisione finora impensabile.

Lo studio descrive due configurazioni diverse. Nella prima, più superatomi giganti vengono collegati in modo ravvicinato, così da scambiarsi stati quantistici senza perdita di informazione. Nella seconda, le strutture sono più distanti ma connesse in modo che le onde rimangano sincronizzate, rendendo possibile la distribuzione di entanglement su scala più ampia. Entrambi gli approcci potrebbero integrarsi con altre tecnologie quantistiche esistenti, funzionando come mattoni fondamentali per connettere piattaforme diverse.

Come ha sottolineato Anton Frisk Kockum, professore associato a Chalmers e coautore della ricerca, esiste un forte interesse per gli approcci ibridi in cui diversi sistemi quantistici collaborano, sfruttando ciascuno i propri punti di forza. I superatomi giganti rappresentano un passo concreto verso una tecnologia quantistica realmente applicabile. Il team ora punta a passare dalla teoria alla costruzione fisica di questi sistemi. E se le premesse verranno confermate, potremmo trovarci davanti a uno di quei momenti in cui la ricerca di base smette di essere solo elegante sulla carta e comincia a diventare qualcosa di tangibile.

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Computer quantistici ad atomi: la crittografia è in pericolo prima del previsto

Redazione — Wed, 01 Apr 2026 15:53:06 +0000

I computer quantistici ad atomi potrebbero violare la crittografia molto prima del previsto

C’è una notizia che sta facendo tremare il mondo della sicurezza informatica, e arriva dritta dai laboratori di ricerca sulla computazione quantistica. I computer quantistici basati su atomi potrebbero essere in grado di accedere a dati crittografati molto prima di quanto la comunità scientifica avesse previsto. Non fra decenni, non in un futuro lontano e nebuloso. Parliamo di tempistiche che si stanno accorciando in modo preoccupante.

Il punto è questo: fino a poco tempo fa, la maggior parte degli esperti considerava la minaccia dei computer quantistici alla crittografia moderna come qualcosa di teorico, quasi accademico. Sì, tutti sapevano che un giorno queste macchine avrebbero potuto rompere gli algoritmi che oggi proteggono le transazioni bancarie, le comunicazioni militari, i dati sanitari. Ma quel giorno sembrava abbastanza lontano da permettere a governi e aziende di prepararsi con calma. Ecco, quella calma potrebbe essere stata un errore.

Perché gli atomi cambiano le regole del gioco

Le architetture quantistiche basate su atomi intrappolati stanno mostrando progressi che nessuno si aspettava a questo ritmo. A differenza dei qubit superconduttori, che richiedono temperature vicine allo zero assoluto e sono notoriamente instabili, i sistemi atomici offrono una stabilità e una scalabilità che li rendono candidati molto più concreti per applicazioni reali. E quando si parla di applicazioni reali nel contesto della computazione quantistica, il primo pensiero va sempre lì: alla capacità di decifrare quello che oggi consideriamo indecifrabile.

Alcuni gruppi di ricerca hanno dimostrato che i computer quantistici ad atomi possono eseguire operazioni logiche con tassi di errore significativamente più bassi rispetto ad altre piattaforme. Questo non è un dettaglio tecnico marginale. È il collo di bottiglia che ha tenuto la crittografia tradizionale al sicuro per anni. Se quel collo di bottiglia si allarga, le conseguenze sono enormi.

La corsa alla crittografia post quantistica

La buona notizia, se così si può chiamare, è che la consapevolezza sta crescendo. Organizzazioni come il NIST negli Stati Uniti hanno già pubblicato i primi standard per la crittografia post quantistica, cioè algoritmi progettati per resistere anche agli attacchi di queste macchine. Ma adottare nuovi standard richiede tempo. Servono aggiornamenti infrastrutturali massicci, test di compatibilità, investimenti. E il tempo, a quanto pare, è proprio la risorsa che sta venendo a mancare.

Il rischio più insidioso porta un nome che gli addetti ai lavori conoscono bene: “harvest now, decrypt later”. In pratica, qualcuno potrebbe già oggi intercettare e archiviare enormi quantità di dati crittografati, aspettando semplicemente il momento in cui un computer quantistico sarà abbastanza potente da aprirli come una scatola di latta. Dati governativi, segreti industriali, informazioni personali sensibili. Tutto potenzialmente esposto.

La computazione quantistica basata su atomi non è più solo una promessa da convegno scientifico. È una realtà in accelerazione che impone scelte urgenti. Chi si occupa di sicurezza dei dati farebbe bene a trattare questa finestra temporale non come un lusso, ma come un conto alla rovescia già iniziato.

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