Un pulviscolo di luce e materia il motore dei supercomputer di nuova generazione

In un mondo sempre più caotico, confuso e percorso da tensioni laceranti, che sembra aver smarrito ideali e mete da raggiungere, ci sono settori che invece mantengono saldamente la direzione di marcia. Uno per tutti: l’informatica, che tira la volata dello sviluppo globale grazie all’incessante alimentazione di prodotti e ritrovati sfornati dal binomio perfetto di ricerca scientifica&innovazione tecnologica. La prossima generazione di supercomputer, ad esempio, potrebbe diventare ancora più potente e veloce utilizzando particelle frutto di una singolare combinazione di luce e materia. Ne dà notizia sulla rivista Nature Materials, il gruppo coordinato dalla matematica Natalia Berloff, dell’università britannica di Cambridge. Al progetto, ancora in fase sperimentale, hanno collaborato le università di Southampton e Cardiff, con l’istituto russo Skolkovo. Quale il segreto di questa geniale intuizione? Le particelle capaci di comportarsi nello stesso tempo come luce e materia si chiamano polaritoni. Per questo i ricercatori le chiamano “polvere magica”. Si comportano come una sorta di ‘faro’ capace di indicare la soluzione più semplice per risolvere un problema complesso. Dalla struttura di una proteina ai mercati finanziari, sino ai viaggi nello spazio profondo, i futuri computer potrebbero affrontare problemi complessi in qualsiasi settore: tutto dipende, affermano i ricercatori, dalla capacità di trovare la formula matematica che comporti il minor numero di passaggi. Per quanto potenti, infatti, gli attuali supercomputer riescono ad affrontare solo un piccolo numero di problemi complessi. Radicalmente diverso, pertanto, il punto di vista dei ricercatori di Cambridge. E’ come se per cercare il punto più basso di un paesaggio costellato di monti e valli si decidesse di non percorrerlo in lungo e in largo rilevando dati e misure, ma di spargere una polvere magica che brilli solo nel punto più basso. Una proposta, quella del gruppo di Berloff, accolta con scetticismo dalla comunità scientifica e drasticamente respinta più volte dalle rivista internazionali. “Così abbiamo deciso di andare avanti da soli – ha spiegato la ricercatrice – e adesso abbiamo i dati sperimentali a sostegno della nostra ipotesi”. A che punto è, allora, la sperimentazione?

I ricercatori hanno utilizzato un laser composto da atomi di tipo diverso (gallio, arsenico, indio e alluminio), i cui elettroni assorbono ed emettono luce di colore diverso. Molto più deboli della luce, i polaritoni possono assumere una densità tale da raggiungere un nuovo stato della materia chiamato condensato di Bose-Einstein e ipotizzato nel 1925 da Albert Einstein in base al lavoro del fisico teorico indiano Satyendra Nath Bose. La condensazione dei polaritoni ha dato origine a un super-atomo. Ma questo, affermano i ricercatori, è solo il punto di partenza: l’obiettivo ambizioso, ancora molto lontano, è arrivare a costruire un microchip quantistico.