Entanglement quantistico nel passato per migliorare il presente

Viaggi nel tempo che migliorano il presente, lo studio è pubblicato su Physical Review Letters. Un gruppo di fisici dell'Università di Cambridge ha dimostrato che la simulazione di ipotetici viaggi nel tempo, basata sulla manipolazione dell'entanglement quantistico, può risolvere problemi sperimentali che sembrano impossibili da trattare utilizzando la fisica standard. Tale simulazione raggiunge lo scopo una volta su quattro. In altre parole, ha il 75 per cento di possibilità di fallire. La buona notizia è che si sa quando fallisce. Gli appassionati di Ritorno al futuro non potranno non cogliere la somiglianza di ciò che andiamo a descrivere con quanto accade nel secondo film. Mentre Doc e Marty stanno cercando di recuperare Jennifer nella sua futura casa, l’anziano Biff riesce a impossessarsi di una copia del grande almanacco sportivo contenente tutti i risultati tra il 1950 e il 2000. Poi consegna l’almanacco al sé stesso più giovane, modificando così il passato e creando un “1985 alternativo”, in cui diventa ricchissimo perché, scommettendo sul futuro già scritto, riesce ovviamente a vincere tutto. Ecco, i ricercatori dell’Università di Cambridge hanno dimostrato che manipolando l’entanglement – una caratteristica della teoria quantistica che fa sì che le particelle siano intrinsecamente legate – sono in grado di simulare ciò che potrebbe accadere se si potesse viaggiare indietro nel tempo. In questo modo sarebbe possibile, in alcuni casi, modificare retroattivamente le azioni passate e migliorare i loro risultati nel presente. In altre parole, sarebbe possibile creare un “presente alternativo” migliore. La possibilità che le particelle possano viaggiare all’indietro nel tempo è un argomento controverso tra i fisici, anche se gli scienziati hanno già simulato modelli di come potrebbero comportarsi tali loop se esistessero. Collegando la loro nuova teoria alla metrologia quantistica, che utilizza la teoria quantistica per effettuare misure altamente sensibili, il team di Cambridge ha dimostrato che l’entanglement può risolvere problemi che altrimenti sembrano impossibili. «Immaginate di voler inviare un regalo a qualcuno: dovete spedirlo il primo giorno per essere sicuri che arrivi il terzo», dice l’autore principale David Arvidsson-Shukur, del Hitachi Cambridge Laboratory. «Tuttavia, ricevete la lista dei desideri di quella persona solo il secondo giorno. Quindi, in questo scenario che rispetta la cronologia, è impossibile sapere in anticipo cosa vorrà come regalo e assicurarsi di inviare quello giusto. Ora immaginate di poter cambiare ciò che avete inviato il primo giorno, avendo le informazioni della lista dei desideri ricevuta il secondo giorno. La nostra simulazione utilizza la manipolazione dell’entanglement quantistico per mostrare come sia possibile modificare retroattivamente le azioni precedenti per garantire che il risultato finale sia quello desiderato». La simulazione si basa sull’entanglement quantistico, che consiste in forti correlazioni che le particelle quantistiche possono condividere, a differenza delle particelle classiche – quelle governate dalla fisica quotidiana – che non possono farlo. La particolarità della fisica quantistica è che se due particelle sono abbastanza vicine l’una all’altra da interagire, possono rimanere “connesse” anche quando sono separate. Questo è alla base dell’informatica quantistica: lo sfruttamento delle particelle connesse per eseguire calcoli troppo complessi per i computer classici. «Nella nostra proposta, un fisico sperimentale connette intrinsecamente due particelle», spiega la coautrice Nicole Yunger Halpern, ricercatrice presso il National Institute of Standards and Technology e l’Università del Maryland. «La prima particella viene poi inviata per essere utilizzata in un esperimento. Una volta ottenute nuove informazioni, lo sperimentatore manipola la seconda particella per alterare effettivamente lo stato passato della prima particella, cambiando l’esito dell’esperimento». «L’effetto è notevole, ma si verifica solo una volta su quattro», riferisce Arvidsson-Shukur. «In altre parole, la simulazione ha il 75 per cento di possibilità di fallire. Ma la buona notizia è che si sa quando fallisce. Se rimaniamo nell’analogia del regalo, una volta su quattro il regalo sarà quello desiderato (per esempio un paio di pantaloni), un’altra volta sarà un paio di pantaloni ma della taglia sbagliata, o del colore sbagliato, oppure sarà una giacca». Per dare al loro modello una rilevanza tecnologica, i teorici lo hanno collegato alla metrologia quantistica, ossia alla metrologia che tiene conto delle correlazioni quantistiche. In un comune esperimento di metrologia quantistica, i fotoni – piccole particelle di luce – vengono fatti brillare su un campione di interesse e poi registrati con uno speciale tipo di telecamera. Affinché l’esperimento sia efficiente, i fotoni devono essere preparati in un certo modo prima di raggiungere il campione. I ricercatori hanno dimostrato che, anche se imparano a preparare al meglio i fotoni solo dopo che questi hanno raggiunto il campione, possono usare simulazioni di viaggi nel tempo per modificare retroattivamente i fotoni originali. Per contrastare l’alta probabilità di fallimento, i teorici propongono di inviare un numero enorme di fotoni entangled, sapendo che alla fine alcuni porteranno le informazioni corrette e aggiornate. Poi userebbero un filtro per garantire che i fotoni “giusti” passino alla fotocamera, mentre il filtro respinge il resto dei fotoni “cattivi”. «Torniamo alla nostra precedente analogia sui regali», spiega Aidan McConnell, che ha svolto questa ricerca durante il suo master al Cavendish Laboratory di Cambridge e ora è dottorando all’Eth di Zurigo. «Supponiamo che l’invio di regali sia poco costoso e che possiamo spedire numerosi pacchi il primo giorno. Il secondo giorno sappiamo quale regalo avremmo dovuto inviare. Quando il terzo giorno i pacchi arrivano, un regalo su quattro sarà corretto e lo selezioniamo dicendo al destinatario quali consegne buttare via». «Il fatto che dobbiamo usare un filtro per far funzionare il nostro esperimento è piuttosto rassicurante», conclude Arvidsson-Shukur. «Il mondo sarebbe molto strano se la nostra simulazione di viaggio nel tempo funzionasse sempre. La relatività e tutte le teorie su cui stiamo costruendo la nostra comprensione dell’universo sarebbero fuori dalla finestra. Non stiamo proponendo una macchina per viaggiare nel tempo, ma piuttosto un’immersione profonda nei fondamenti della meccanica quantistica. Queste simulazioni non consentono di tornare indietro e modificare il proprio passato, ma permettono di creare un domani migliore risolvendo oggi i problemi di ieri». Insomma, non è esattamente come salire su una DeLorean… ma anche così non sembra essere male. Per saperne di più: Leggi su Physical Review Letters l’articolo “Nonclassical Advantage in Metrology Established via Quantum Simulations of Hypothetical Closed Timelike Curves” di David R. M. Arvidsson-Shukur, Aidan G. McConnell e Nicole Yunger Halpern Read the full article

Gartner Inc. e l'informatica quantistica

Gartner Inc. è una società per azioni multinazionale tra le più importanti del settore tecnologico.

Si occupa di consulenza strategica, ricerca di mercato e analisi nel campo della tecnologia dell’informazione insieme ad altri settori, con un portafoglio di oltre 15.000 clienti nel mondo. È considerata anche la più importante fonte d’informazioni strategiche globali dell’IT. L'attività principale di Gartner Inc. consiste nel supportare le decisioni d’investimento dei suoi clienti attraverso la ricerca, la consulenza strategica, il benchmarking (Il benchmark o benchmarking in economia è una metodologia basata sul confronto sistematico che permette alle aziende che lo applicano di compararsi/confrontarsi con le migliori e soprattutto di apprendere da queste per migliorare), gli eventi e le notizie. Gartner supporta i C-Levels nella pianificazione aziendale a prendere le corrette decisioni, attraverso le informazioni sui diversi scenari di mercato, a investire correttamente i propri budget e generare nuove opportunità di business per prosperare e scalare. I clienti di Gartner fanno leva sulla reputazione globale di quest’ultima al fine di elevare la propria affidabilità sul mercato e acquisire un vantaggio competitivo. L’azienda è stata fondata nel 1979 da Gideon Gartner e nel corso degli anni si è espansa fino ad acquisire altre 30 aziende, tra queste Real Decisions, MetaGroup, AMR Research, Burton Group. Nel 1987 apre il primo ufficio in Europa, nel 1990 in area APAC (nel 1993 in Australia e nel 1995 a Tokyo). Tra i suoi successi ricordiamo la creazione dell’indice e della metodologia di calcolo del costo totale di possesso (TCO), e due tipologie di ricerca qualitativa, una di queste è l’Hype Cycle. Il modello Hype Cycle (lett. ciclo dell’esagerazione) è una metodologia sviluppata per rappresentare graficamente la maturità, l’adozione e l’applicazione di specifiche tecnologie. La sede principale è a Stamford, Connecticut, negli Stati Uniti d'America. Ha oltre 19.000 associati (dipendenti), includendo più di 2.500 analisti esperti e consulenti, in oltre 150 sedi a livello mondiale.Fatta questa premessa, partiamo da un dato acquisito. Secondo Gartner, circa il 40% delle grandi aziende avvierà alcune iniziative sul calcolo quantistico entro il 2025. Ciò dovrebbe evidenziare il potenziale dell’informatica quantistica e giustificare la sua nomina a una delle tecnologie più dirompenti del decennio. Di seguito l'elenco delle aziende che hanno aperto la strada allo sviluppo e alla commercializzazione di questa tecnologia. Questo elenco ha registrato una performance del 6.79% nell’ultimo anno. A titolo di confronto, FTSE MIB Index è il 27.62% rispetto allo stesso periodo. Il beta di questo elenco, che è una misura della volatilità, è di Moderatamente alto a 1.09. Il beta dell’elenco viene calcolato usando un beta medio equamente ponderato dei titoli presenti nell’elenco. Questo elenco include il 90.00% delle azioni Tecnologia, il 10.00% delle azioni Beni di consumo ciclici. Le prestazioni dell’elenco vengono calcolate con una metodologia di equa ponderazione. L’elenco viene generato attraverso l’analisi del web e l’uso di algoritmi per far emergere titoli potenzialmente rilevanti per argomento. L’elenco ha finalità didattiche e include titoli che potrebbero essere adatti a una watchlist. Non è destinato a scopi d’investimento o trading. AMAZON.COM, INC. Amazon.com, Inc. offre un’ampia gamma di prodotti e servizi tramite il suo sito Web. I prodotti dell’Azienda includono merce e contenuti che compra per rivendere da fornitori e quelli offerti da terze parti venditrici. Produce e vende anche dispositivi elettronici. Opera attraverso tre segmenti: Nord America, Internazionale e Amazon Servizi Web (AWS). I suoi prodotti AWS includono analitica, Amazon Athena, Amazon CloudSearch, Amazon EMR, Amazon Elasticsearch Service, Amazon Kinesis, Amazon Managed Streaming for Apache Kafka, Amazon Redshift, Amazon QuickSight, AWS Data Pipeline, AWS Glue e AWS Lake Formation. Le soluzioni AWS includono machine learning, analitica e data lakes, Internet of Things, elaborazione dati senza server, contenitori, applicazioni aziendali ed archiviazione. Inoltre, l’Azienda fornisce servizi, come la pubblicità. Fornisce anche Amazon Prime, un programma ad iscrizione che include la spedizione gratuita, accesso allo streaming di vari film e serie TV.Amazon.com Inc. presenta un risultato di +2.51% nell'ultimo mese e -3.62% nell'ultimo anno. ALPHABET INC. ALPHABET INC. è una società holding. La Società detiene partecipazioni in Google Inc (Google). Le divisioni della Società includono Google e Altre scommesse. Il segmento di Google include prodotti per Internet, ad esempio Ricerca, Annunci, Commerce, Maps, YouTube, App, Cloud, Android, Chrome, Google Play e prodotti hardware, tra cui Chromecast, Chromebook e Nexus, che sono venduti dalla Società. L‘infrastruttura tecnica e la Realtà Virtuale sono inclusi nel segmento di Google. Quest’ultimo è impegnato nella pubblicità, vendite di contenuti digitali, applicazioni e servizi cloud, come pure la vendita di hardware di marca Google. La divisione di Altre Scommesse consiste di vari settori operativi e comprende società, quali Access/Google Fiber, Calico, Nest, Verily, GV, Google Capital, X e altre iniziative. Questo segmento denominato Altre Scommesse è impegnato nella vendita di prodotti hardware Nest, Internet e servizi televisivi attraverso Google Fiber e servizi di licensing e ricerca e sviluppo attraverso Verily.Alphabet Inc. presenta un risultato di +7.18% nell’ultimo mese e +8.46% nell’ultimo anno. NVIDIA CORPORATION NVIDIA CORPORATION si concentra su grafica per Personal Computer (PC), unità di elaborazione grafica (GPU) ed anche intelligenza artificiale (AI). Opera attraverso due segmenti: GPU e Tegra Processor. I marchi del prodotto GPU mirano a mercati specializzati, inclusi GeForce per giochi, Quadro per progettisti, Tesla e DGX per scienziati informatici AI e grandi ricercatori di dati; e GRID per utenti dell'elaborazione dati visivi basati su cloud. Il marchio Tegra integra un intero computer in un singolo chip, e incorpora GPUs e unità di elaborazione centrale multi-core per guidare super-elaboratori per giochi mobili e dispositivi d'intrattenimento, come anche robot autonomi, droni e auto. Il processore della Compagnia crea piattaforme indirizzate a quattro mercati: Gioco, Visualizzazione Professionale, Centro Dati ed Automobilistico. L’offerta include NVIDIA DGX AI super computer, la piattaforma di calcolo per auto NVIDIA DRIVE AI ed il servizio per il gioco in cloud GeForce NOW. NVIDIA Corp. presenta un risultato di -4.88% nell’ultimo mese e +142.59% nell’ultimo anno. INTEL CORPORATION Intel Corporation è impegnata nella progettazione e nella produzione di prodotti e tecnologie. I segmenti dell’azienda comprendono Client Computing Group (CCG), Data Center Group (DCG), Internet of Things Group (IOTG), Mobileye, Non-Volatile Memory Solutions Group (NSG) e Programmable Solutions Group (PSG). Il segmento CCG focalizza la sua attenzione sul sistema operativo a lungo termine, sull’architettura di sistema, sull’hardware e sull'integrazione delle applicazioni che consentono di sperimentare il PC. Il segmento DCG sviluppa piattaforme workload - optimized per l’elaborazione, lo storage e le funzioni di rete. Il segmento IOTG sviluppa piattaforme di computing ad alte prestazioni che risolvono le esigenze tecnologiche per i casi d’uso aziendali che si estendono ai settori verticali e ai mercati embedded. Il segmento Mobileye fornisce soluzioni di assistenza alla guida e di guida autonoma. Il segmento NSG fornisce prodotti di memoria e archiviazione basati sulla tecnologia Intel 3D NAND. Il segmento PSG offre semiconduttori programmabili, principalmente FPGA, ASIC strutturati e prodotti correlati. Intel Corp. presenta un risultato di -1.86% nell’ultimo mese e -7.43% nell'ultimo anno. Alibaba Group Holding Limited Alibaba Group Holding Limited è una holding. Attraverso le sue filiali, la società è impegnata in online e mobile commerce attraverso l’offerta di prodotti, servizi e tecnologie che consentano ai commercianti, marchi e altre aziende per trasformare il loro modo di commercializzare, vendere e operare in Cina e a livello Internazionale. Le sue divisioni si occupano di core commerce, cloud computing mobile media e intrattenimento e altre iniziative d’innovazione. Attraverso la partecipata di affiliati, s’interessa anche nella logistica e servizi locali settori del commercio al dettaglio in Cina gestiti dalla stessa società. Alibaba Group Holding Ltd. presenta un risultato di -4.21% nell’ultimo mese e -1.79% nell’ultimo anno.

Noi di Vortici.it abbiamo fatto emergere, attraverso alcuni esempi, come Gartner, in quanto società di consulenza, ricerca e analisi nel campo dell’Information Technology, sia nata per rappresentare graficamente la maturità, l’adozione e l’applicazione di specifiche tecnologie, in un tempo in cui simili rilievi sono imprescindibili in campo economico. Scopri la nostra sezione Economia Immagine di copertina ed immagini: Freepik.comAltre immagini: Di Gartner, Inc. Pubblico dominio Read the full article

Le diseguaglianze tra meccanica quantistica e realismo locale

Reale o non reale: questo è il problema. Un articolo del fisico Reinhold Bertlman rivisita il contributo dato da John Stewart Bell nel campo della meccanica quantistica, attraverso il suo teorema e le sue disugualianze. Il fisico Reinhold Bertlman, dell’Università di Vienna, ha pubblicato una recensione sull’attività scientifica svolta dal suo amico e collaboratore John Stewart Bell, che ha lavorato per lungo tempo presso il CERN di Ginevra. La recensione, dal titolo Reale o Non Reale: questo è il problema, esplora le disuguaglianze di Bell, e i suoi concetti della realtà, e spiega la loro rilevanza nel campo dell’informatica quantistica e delle sue applicazioni. Il teorema e le disuguaglianze, che prendono proprio il nome da John Stewart Bell, definiscono, da un punto di vista matematico, il contrasto tra le teorie della meccanica quantistica e il realismo locale. Questi teoremi vengono utilizzati nell’informatica quantistica, che continua ad avere delle applicazioni nel campo della sicurezza, della crittografia e del quantum comuputing. Il fisico quantistico John Stewart Bell (1928 – 1990) è ben conosciuto per il teorema, che porta il suo nome, con il quale ha dato dimostrazione che l’attuale conoscenza della meccanica quantistica è incompatibile con le teorie delle variabili nascoste locali. Read the full article

Riuscito il primo teletrasporto quantistico di elettroni

Il teletrasporto è più vicino: l'esperimento riuscito con gli elettroni. I ricercatori dell'Università di Rochester e della Purdue University sono riusciti a creare l'entanglement. "I nostri risultati aprono la strada a future ricerche che coinvolgono stati di spin di tutta la materia, non solo i fotoni, e forniscono ulteriori prove delle capacità sorprendentemente utili dei singoli elettroni nei qubit". Nel mondo quantistico potrebbe essere attuabile il teletrasporto, anche se in maniera diversa da quanto si vede nelle serie televisive fantascientifiche. Secondo uno studio degli esperti dell'Università di Rochester e della Purdue University, pubblicato sulla rivista Nature Communications, nel mondo subatomico della meccanica quantistica si potrebbe pensare diversamente all'informatica quantistica, in modo da rendere possibile il teletrasporto di stati quantici. "Studi precedenti hanno dimostrato che possono avvenire trasmissioni di informazioni (non di materia vivente, come in Star Trek) tra fotoni su chip anche se non fisicamente collegati. Il nostro lavoro esplora nuovi modi per creare interazioni tra elettroni distanti", afferma John Nichol dell'Università di Rochester, specificando che una metodologia basata su queste nuove conoscenze potrebbe rivoluzionare la tecnologia, la medicina e la scienza fornendo processori e sensori più veloci ed efficienti. Read the full article

I bosoni espansi si comportano come fermioni

Informatica quantistica, importante scoperta sui bosoni fatta da scienziati. Una scoperta definita, sul sito dell’esercito statunitense, come importante per lo sviluppo dei futuri computer quantistici è stata effettuata da un team di scienziati dell’Università Statale della Pennsylvania. Finanziata in parte anche dall’Army Research Laboratory, la ricerca mostra che una classe di particelle note come bosoni può comportarsi, in determinate condizioni, come i fermioni, una classe opposta di particelle, quando vengono forzate in una linea. Nello specifico i ricercatori hanno scoperto che quando i bosoni si espandono in una dimensione,

la suddetta linea di atomi comincia ad allungarsi e può formare un mare di fermi (detto anche liquido di fermi). Quest’ultimo è un liquido quantistico fatto di fermioni che può vantare interessanti caratteristiche nel momento in cui la temperatura raggiunge un livello sufficientemente basso. A spiegare i propositi e i risultati di questa ricerca è Paul Baker, responsabile del programma: “Le prestazioni degli orologi atomici, dei computer quantistici e dei sistemi quantistici si basano sulla corretta cura delle proprietà del sistema scelto. Questo sforzo di ricerca dimostra che le statistiche del sistema possono essere modificate limitando adeguatamente le dimensioni del sistema. Oltre a migliorare la nostra comprensione dei principi di base, questa scoperta potrebbe fornire un metodo per cambiare dinamicamente un sistema da bosonico a fermionico per soddisfare al meglio la necessità militare”. Nel sottolineare l’importanza di questa scoperta, Marcos Rigol, professore di fisica alla Penn State ed altro autore della ricerca, spiega che in questo momento storico abbiamo accesso sperimentale a cose nel campo della fisica teorica che solo 10 anni fa nessun fisico teorico avrebbe creduto di poter vedere nel corso della loro vita. Approfondimenti: Boson particles discovery provides insights for quantum computing | Article | The United States Army (IA) Observation of dynamical fermionization | Science (IA) (DOI: 10.1126/science.aaz0242)

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