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Se oggi avete notato qualche riferimento alla fisica quantistica mentre scorrete i social o navigate in rete, non si tratta di una coincidenza. Il 14 aprile è ufficialmente il World Quantum Day, la Giornata mondiale dei Quant, un’iniziativa globale concepita per diffondere la comprensione di una scienza che ha già trasformato il nostro mondo. Ma perché proprio il 14 aprile? La risposta risiede nei numeri. Scrivendo la data nel formato anglosassone, ovvero 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 microscopico che però segna il confine tra il nostro mondo quotidiano e il regno strano 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 realtà 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 suddivisa all’infinito, ma esiste solo in unità minime ben definite, i quanti, che non possono essere ulteriormente divisi.
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 nascita, nel 1858, Planck fu registrato all’anagrafe con il nome di Marx, variante tedesca di Markus. Fu lui stesso, durante gli anni del liceo, 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 comprese per primo che la realtà fisica non è un’entità liscia e omogenea, ma ha una struttura: 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: oggi 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 nato con i fondi del Pnrr per sostenere la ricerca italiana nelle tecnologie quantistiche e promuovere la creazione 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 da nuove opere.
Perché dovrebbe interessarvi (anche se odiate la fisica)
Ma 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 specialistici per diventare il motore di una vera 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 esisterebbero 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 differente, 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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