p-bit, un modo per controllare il caso per i fisici

disse Alberto Einstein “Dio non gioca a dadi”, per sottolineare il suo disagio con i concetti quantistici che fanno della casualità e della probabilità i padroni dell’universo. Ad oggi, tutti gli esperimenti con atomi, luce e particelle elementari hanno confermato questa natura fondamentalmente casuale delle loro proprietà. E i fisici continuano a considerarsi Dio sognando di controllare i giochi di dadi della natura. E così, arriva alla revisione un team americano del Massachusetts Institute of Technology (MIT). scienza il 13 luglio, per dimostrare la sua capacità di “tirare” i dadio meglio, disegna il tipo di testa o croce.

Mentre una moneta di solito ha la stessa possibilità di cadere da una parte o dall’altra, i fisici hanno condotto un esperimento in cui potevano decidere a piacimento che la probabilità che una testa fosse del 75%, contro il 25% di croce, o 80/20, o anche 90/10, o anche 10/90…

L’interesse ad avere un generatore casuale così controllato non ha nulla a che fare con i giochi d’azzardo online. È favorevole ad aprire la strada a computer di tipo nuovo, detti probabilistici, che risolverebbero problemi resistenti ai computer tradizionali, definendoli deterministici, per i quali fare e rifare un’operazione porta sempre allo stesso risultato. Al contrario, un computer probabilistico fornisce una risposta imprevedibile, una proprietà che permette di trovare la migliore soluzione a problemi complessi, specialmente nella fisica dei materiali.

q bit e p bit

Nel 1982, il fisico americano Richard Feynman, che vinse il Premio Nobel nel 1965, costruì questi computer probabilistici. Un’alternativa ai computer quantistici, che calcolano anche in modo diverso rispetto alle nostre attuali macchine, grazie ai q-bit, sostituendo i classici bit pari a 0 o 1. Per analogia, parleremo di p-bit, dove ” p” termine “potenziale” per queste nuove macchine.

Quindi l’intero problema sta nella fabbricazione di questi p-bit. Nel 2019, un team americano-giapponese è riuscito a eseguire un semplice calcolo, utilizzando il “rumore” trovato nei transistor elettronici come p-bit. Questa volta è stato eseguito un disegno casuale con polarizzazione della luce. Il cristallo è posto in una cavità formata da due specchi altamente riflettenti, in modo da amplificare la luce all’interno prima che se ne vada. Un laser brilla sul cristallo, che genera nuova luce di colore diverso. È la “moneta” a due facce, perché questa luce può essere in due stati, sia in fase con il laser di eccitazione, sia ritardata. La probabilità è 50/50.

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