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Se oggi avete notato qualche menzione alla fisica quantistica mentre scorrete i social media o navigate in rete, non si tratta di un caso fortuito. Il 14 aprile è ufficialmente designato come World Quantum Day, la Giornata mondiale dei Quant, un’iniziativa globale creata per diffondere la comprensione di una disciplina che ha già avuto un impatto significativo sul nostro mondo. Ma perché è stato scelto proprio il 14 aprile? La risposta si trova nei numeri. Scrivendo la data nel formato anglosassone, cioè 4/14, si ottengono le prime tre cifre della costante di Planck espressa in elettronvolt-secondo: circa 4,14×10⁻¹⁵ eV·s. Un valore infinitesimale che, tuttavia, segna il confine tra la nostra realtà quotidiana e il regno peculiare degli atomi, dove le leggi della fisica classica smettono di avere validità.
La più piccola “porzione” di realtà
Nonostante il termine possa evocare qualcosa di astratto e distante, il concetto di quanto è in effetti molto tangibile. Rifletteteci: anche la materia, a occhio nudo, appare solida e compatta. Tuttavia, sappiamo che è composta da atomi separati da spazi vuoti enormi rispetto alle loro dimensioni. L’energia funziona in modo analogo: non è una grandezza continua che può essere frazionata all’infinito, ma esiste solo in unità minime ben definite, i quanti, che non possono essere ulteriormente suddivisi.
Un fotone – la particella fondamentale della luce – rappresenta il quanto del campo elettromagnetico. Questa scoperta, che potrebbe sembrare un dettaglio tecnico, ha in realtà smantellato l’intera concezione newtoniana della natura: a livello subatomico, il mondo non transita da uno stato all’altro in modo graduale, ma compie salti bruschi e discontinui (i salti quantici) tra livelli energetici specifici.
L’uomo dietro la rivoluzione: Max (Marx) Planck
Alla base di questa celebrazione c’è una figura di grande rilievo: Max Planck, il fisico tedesco che nel 1900 introdusse per la prima volta il concetto di “quanto”. Tuttavia, c’è un particolare biografico che pochi conoscono, rivelato ufficialmente solo nel 2008: alla sua nascita, nel 1858, Planck fu registrato all’anagrafe con il nome di Marx, variante tedesca di Markus. Fu lui stesso, durante gli anni scolastici, a decidere di farsi chiamare Max, un’abbreviazione che mantenne per tutta la vita e per tutta la durata della sua carriera accademica. Un piccolo cambiamento di identità per un uomo che avrebbe, di lì a poco, rivoluzionato la concezione stessa di cosa sia la materia. Planck fu il primo a comprendere che la realtà fisica non è un’entità uniforme e omogenea, ma ha una struttura granulare: è composta da unità discrete, separate, non ulteriormente divisibili. Che lui definì quanti.
Dal 2022 a oggi: un movimento globale
La Giornata mondiale dei Quanti è stata ufficialmente istituita nel 2022, grazie all’iniziativa di un gruppo internazionale di scienziati, ingegneri, educatori e comunicatori scientifici. In pochi anni è diventata un evento di grande portata: attualmente coinvolge oltre 80 Paesi con centinaia di iniziative tra conferenze, laboratori didattici, spettacoli e mostre d’arte. In Italia, il fulcro delle celebrazioni è Napoli, dove si svolge il terzo congresso del National Quantum Science and Technology Institute (Nqsti), il consorzio creato con i fondi del Pnrr per sostenere la ricerca italiana nelle tecnologie quantistiche e promuovere la nascita di startup nel settore. Dal 15 al 26 aprile, negli spazi della Community Hub La Santissima, sarà visitabile la mostra Quant’Arte Festival: un percorso tra arte e fisica quantistica, già presentata a Milano nel 2025 e ora arricchita con nuove opere.
Perché dovrebbe interessarvi (anche se odiate la fisica)
Tuttavia, la domanda cruciale è: cosa cambia, nella vita quotidiana, sapere che l’energia si muove a pacchetti? Tutto. Perché senza l’intuizione di Planck, la nostra esistenza sarebbe rimasta bloccata all’epoca delle carrozze. Oggi, inoltre, la fisica quantistica ha abbandonato i congressi specializzati per diventare il motore di una vera e propria trasformazione industriale e tecnologica.
Le applicazioni della fisica quantistica sono già presenti ovunque intorno a noi. I semiconduttori nei microprocessori dei nostri smartphone si basano sulle leggi della meccanica quantistica per gestire il flusso di elettroni. Senza i quanti, non ci sarebbero transistor. Senza transistor, non ci sarebbero iPhone. Nei laser utilizzati in medicina si trova l’applicazione diretta del controllo dei quanti di luce. Gli orologi atomici che costituiscono la base del sistema di navigazione satellitare, il Gps, funzionano misurando la frequenza di transizione energetica degli elettroni. Senza la precisione quantistica, le mappe del telefono ci porterebbero nel posto sbagliato. La risonanza magnetica sfrutta le proprietà quantistiche dello spin nucleare per ottenere immagini ad alta risoluzione del corpo umano. Le fibre ottiche, che trasmettono i dati alla velocità della luce, utilizzano, appunto, la luce e i suoi quanti.
Il futuro: computer quantistici e comunicazioni inviolabili
I computer quantistici — su cui stanno investendo miliardi Google, Ibm, Microsoft e numerose startup — non utilizzano i tradizionali bit (0 o 1) ma i qubit, che grazie ai principi di sovrapposizione e “entanglement” possono elaborare enormi quantità di informazioni in modo esponenzialmente più veloce rispetto ai computer convenzionali.
Non si tratta di computer più rapidi: è un paradigma completamente diverso, che potrebbe trasformare settori come la scoperta di nuovi farmaci, la modellazione climatica e la crittografia. Proprio la crittografia quantistica rappresenta un altro dei fronti caldi: basata sul principio che qualsiasi tentativo di intercettare una comunicazione quantistica ne altera irreversibilmente lo stato, promette sistemi di comunicazione praticamente inviolabili. La fisica quantistica, insomma, non è più appannaggio esclusivo dei laboratori universitari. È già presente in ogni dispositivo che utilizziamo, e nei prossimi anni ridisegnerà interi settori dell’economia globale. Celebrarla oggi significa riconoscere che quello scienziato che nel 1900 propose un’idea apparentemente assurda, aveva in mano le chiavi del mondo in cui viviamo.
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