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Tecnologia 6 Giugno, 2018 @ 12:00

Il flusso canalizzatore di “Ritorno al Futuro” diventa realtà

di Antonio Piazzolla

Studente universitario, mi occupo di giornalismo scientifico.Leggi di più dell'autore
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La DeLorean DMC-12 fu l’unico modello di auto costruito dalla DeLorean Motor Company, dal 1981 al 1983.

Una équipe di scienziati svizzera-australiana ha progettato un dispositivo che, grazie l’effetto tunnel, è in grado di infrangere la cosiddetta simmetria di inversione temporale. Un meccanismo simile a quello sviluppato dal professor Emmet “Doc” Brown nella trilogia Ritorno al Futuro; nulla a che vedere però con i viaggi nel tempo: il dispositivo servirà per mettere a punto processori quantistici più stabili, sicuri e veloci. L’analogia con la pellicola è frutto della somiglianza dei due congegni, ma sono stati gli stessi autori della ricerca – pubblicata sulla nota rivista scientifica Physical Review Letters – Clemens Müller, Shengwei Guan, Nicolas Vogt, Jared H. Cole e Thomas M. Stace a chiamare il prototipo “flux capacitor” (flusso canalizzatore), esattamente come nel film, proponendone inoltre un design molto simile.

Come funziona
Il progetto è frutto di una collaborazione tra due centri di eccellenza facenti parte del Australian Research Council Centres of Excellence: il Centre for Engineered Quantum Systems (EQUS) e il Centre for Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET). Il dispositivo, costituito da un superconduttore che non necessità di resistenze elettriche, funziona analogamente a una rotatoria stradale: le auto, una volta imboccata la rotatoria, sono obbligate a percorrerla in una sola direzione fino al raggiungimento dell’uscita desiderata; vale lo stesso meccanismo per il “flux capacitor”: avvalendosi dell’effetto tunnel quantistico, grazie al quale una particella è in grado di attraversare una barriera insormontabile (come se la perforasse), il congegno permette alla corrente di circolare in una “rotatoria magnetica” in un’unica direzione, attorno a un condensatore.

Nessun viaggio nel tempo
“Abbiamo proposto due possibili circuiti, uno dei quali è molto somigliante al celebre flusso capacitore a tre punte del film Ritorno al Futuro. In questo dispositivo i tubi quantistici di flusso magnetico si possono muovere attorno ad un condensatore sormontando, grazie all’effetto tunnel, ostacoli altrimenti insuperabili”, spiega Jared H. Cole, uno degli autori della ricerca. Quello che avviene all’interno del congegno è noto in fisica come “rottura della simmetria temporale”, risultato dovuto al comportamento delle cariche elettriche all’interno di un campo magnetico, dove per simmetria temporale si intende quella teoria secondo la quale le dinamiche di un sistema restano invariate cambiando la direzione di scorrimento del tempo. I viaggi nel tempo però non c’entrano: “Sfortunatamente questo effetto non ci permetterà di spostarci indietro nel tempo. Ci consentirà, però, di far circolare segnali elettrici nei circuiti in una sola direzione, come automobili in una rotonda”, commenta Thomas M. Stace, altro autore della ricerca.

I computer quantistici saranno presto realtà
Quando il dispositivo sarà brevettato, ed eventualmente riprodotto su larga scala, potrebbe essere utilizzato per isolare una particolare porzione di un apparato sperimentale rispetto al resto, impedendo alla corrente di circolarvi. Una possibilità notevole nell’ambito dei sistemi quantistici caratterizzati da configurazioni sensibili e delicate: “Il dispositivo è un componente cruciale per tecnologie di nuova generazioni, compresi i computer quantistici: la nostra ricerca costituisce un importante passo in avanti nel campo, perché consentirà di avere il controllo diretto dei segnali che circolano in un processore quantistico”, conclude Clemens Müller, ricercatore del Politecnico Federale di Zurigo e primo autore della ricerca.

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