Nel 2025 ricorre il centenario dell’articolo di Werner Heisenberg che segna, al termine di una lunga gestazione, la nascita della Meccanica quantistica. Per celebrare questa ricorrenza, le Nazioni Unite hanno proclamato il 2025 “Anno internazionale delle scienze e delle tecnologie quantistiche”, riconoscendo il ruolo fondamentale che teorie e applicazioni di questo settore hanno avuto — e continueranno ad avere — nella società contemporanea e futura.
A un secolo dalla sua formulazione e nonostante le innumerevoli conferme sperimentali in ambito atomico e subatomico, la meccanica quantistica resta una teoria di straordinaria attualità, capace di mantenere intatto il fascino di una visione del mondo tanto rivoluzionaria quanto complessa.
In questa cornice, l’Accademia delle Scienze di Torino organizza un ciclo di convegni “Un secolo di Meccanica Quantistica”, in programma il 15 e 16 ottobre, dedicato a celebrare questa straordinaria teoria: un’occasione per ripercorrerne gli sviluppi storici e culturali, illustrarne le molteplici applicazioni e discutere le prospettive più recenti della ricerca scientifica.
“Speranze e paure”: la nascita della meccanica quantistica
mercoledì 15 ottobre, ore 14.45, Accademia delle Scienze di Torino
con Vincenzo Barone, Accademia delle Scienze di Torino, UPO e INFN
Si illustrano le circostanze e il contesto in cui emersero nel 1925 gli articoli fondativi della meccanica quantistica, ad opera di Heisenberg, Born e Jordan, e Dirac, e si discute sommariamente il loro contenuto scientifico ed epistemologico.
Problemi filosofici della meccanica quantistica
mercoledì 15 ottobre, ore 15.30, Accademia delle Scienze di Torino
con Federico Laudisa, UniTn
L’avvento della meccanica quantistica rappresenta un evento raro, se non unico, nella storia della fisica: una forte divergenza tra l’altissima efficacia sperimentale, predittiva e applicativa della teoria da una parte e la sua interpretazione concettuale dall’altra. Questa circostanza, unita alla difficoltà di conciliare i fenomeni quantistici con il senso comune, solleva una serie di problemi anche di natura filosofica, sulla natura fondamentale della realtà fisica e sui metodi per indagarla.
Esistono i salti quantistici?
mercoledì 15 ottobre, ore 16.45, Accademia delle Scienze di Torino
con Angelo Bassi, UniTS
La meccanica quantistica si fonda sul principio di sovrapposizione, che è alla radice sia dei suoi straordinari successi sia delle sue sfide concettuali. L’assenza di sovrapposizioni quantistiche su scala macroscopica rimane una questione controversa. Per affrontare questo problema, sono stati proposti modelli di collasso spontaneo della funzione d’onda. Questi modelli modificano la dinamica di Schrödinger per descrivere un graduale scomparsa delle sovrapposizioni quantistiche per sistemi via via più grandi, rendendo tali effetti suscettibili di verifica sperimentale.
Dalla stranezza al futuro: viaggio nella seconda rivoluzione quantistica
giovedì 16 ottobre, ore 14.45, Accademia delle Scienze di Torino
con Tommaso Calarco, UniBo e Forschungszentrum Jülich
Ad un secolo dalla nascita della meccanica quantistica, ci troviamo nel cuore della sua seconda rivoluzione, dove fenomeni bizzarri come entanglement e sovrapposizione diventano strumenti concreti in grado di trasformare la nostra realtà tecnologica e scientifica. Questo intervento esplorerà come tecnologie emergenti quali il quantum computing, la crittografia quantistica e i sensori quantistici stiano ridefinendo i limiti della scienza e aprendo porte fino a poco tempo fa impensabili.
Quantum imaging e sensing: presente e futuro
giovedì 16 ottobre, ore 15.30, Accademia delle Scienze di Torino
con Milena D’Angelo, UniBa e INFN
La seconda rivoluzione quantistica sta profondamente trasformando la nostra capacità di acquisire immagini ad alta definizione e realizzare misure ultra-sensibili, offrendo l’opportunità di superare i limiti classici e di realizzare modalità di imaging e sensing assolutamente inedite. In questo intervento discuteremo il principio di funzionamento di alcune delle più diffuse tecnologie di quantum imaging e quantum sensing, confrontandole con le tecnologie classiche in uso.
Il gatto di Schrödinger va nei laboratori sotterranei: sveleremo il segreto del collasso della funzione d’onda?
giovedì 16 ottobre, ore 16.45, Accademia delle Scienze di Torino
con Catalina Curceanu, INFN
Cosa accade realmente quando una funzione d’onda collassa? Esperimenti ad altissima precisione, condotti nel silenzio cosmico dei laboratori sotterranei del Gran Sasso, stanno testando teorie che collegano il collasso quantistico alla gravità, teorie che sfidano la meccanica quantistica così come la conosciamo. Con rivelatori avanzati e tecnologie di frontiera, esploriamo se il collasso della funzione d’onda nasconda un processo ancora sconosciuto, una fisica ancora da scoprire.
Meccanica quantistica tra molecole e materiali
giovedì 16 ottobre, ore 17.30, Accademia delle Scienze di Torino
con Piero Ugliengo, Accademia delle Scienze di Torino e UniTo
Nel 1929 P.A.M. Dirac faceva notare che le leggi fisiche fondamentali della fisica e della chimica erano ormai note, ma la loro applicazione esatta era troppo complessa.La chimica computazionale ha raccolto quella sfida sviluppando metodi sempre più sofisticati per realizzare il sogno di descrivere molecole e materiali di interesse pratico con il rigore della meccanica quantistica. Ciò è stato possibile grazie allo sviluppo impetuoso degli elaboratori elettronici e di algoritmi capaci di sfruttarne la modalità di calcolo parallelo che oggi consente la produzione di big data chimici per il calcolo quanto meccanico basato sulle reti neurali.
L’Universo: il più grande esperimento di Meccanica Quantistica
giovedì 16 ottobre, ore 18.15, Accademia delle Scienze di Torino
con Massimo Pietroni, UniPr e INFN
La Meccanica Quantistica gioca un ruolo fondamentale nell’evoluzione dell’Universo. E questo non solo perché tutti gli oggetti che lo popolano, cioè atomi, molecole, stelle, sono a tutti gli effetti oggetti quantistici. Ma anche perché la struttura stessa dell’Universo, ossia il modo in cui la materia è distribuita a formare galassie, ammassi di galassie, filamenti e regioni vuote, è in realtà il risultato di un processo quantistico. In questo intervento ripercorreremo la storia delle fluttuazioni del vuoto quantistico prodotte durante la fase primordiale nota come “Inflazione”, che successivamente hanno plasmato la struttura del Cosmo odierno.
