La sonda Explorer 80 ha trovato un Biglietto da visita di Dio

 

“Calling Card of God” - Biglieto da visita di Dio

Nel giugno 2001, la NASA ha lanciato una sonda nello spazio, in orbita attorno alla Terra. La sonda Explorer 80 mirava a misurare la quantità di radiazione fossile rimasta, emanata dall'immenso calore prodotto dal Big Bang.

Recuperando i dati raccolti dalla sonda, gli scienziati hanno osservato con sorpresa che la temperatura del campo a microonde non era omogenea, ma presentava una serie di minuscole fluttuazioni termiche, con una differenza minima tra loro e sempre di due caratteristiche identiche.

Molti ricercatori hanno subito notato che questo fenomeno inaspettato assomigliava inconfondibilmente al sistema di codice binario utilizzato nella programmazione dei computer. Quindi, è stato creato il "Calling Card Project" per decifrare il codice binario, trovato nella radiazione fossile del Big Bang.

L'idea fantastica che hanno avuto alcuni di questi ricercatori è stata quella di pensare che la mappa delle radiazioni fossili potesse contenere un qualche tipo di messaggio. Il termine è stato addirittura coniato come "Calling Card of God" o "Biglietto da visita di Dio", per definire questo strano fenomeno di manifestazione binaria della radiazione fossile.

Eminenti cosmologi come Andrei Linde della Stanford University e Alan Guth del MIT, creatore della teoria inflazionaria della fisica quantistica, hanno teorizzato in linea di principio che il nostro universo potrebbe essere il risultato di un esperimento di laboratorio da creature altamente evolute.

In un test effettuato dal team dell'Università di Bonn, guidato dal professor Silas Beane, utilizzando la cromodinamica quantistica che spiega le leggi che governano l'universo a livello subatomico, i ricercatori sono riusciti a riprodurre al computer una simulazione in grado di replicare una parte dell'universo, molto piccola ma esatta, delle dimensioni del diametro di un protone.

Questa verifica ha evidenziato l'esistenza di legami di una struttura artificiale dell'universo, attraverso il limite massimo di energia dei protoni che viaggiano in esso. Il team voleva capire se viviamo davvero in un Universo artificiale.

Le conclusioni del team di Bonn, pubblicate da Technology Review, rivista ufficiale prodotta dal MIT, non costituiscono una prova definitiva della natura artificiale del nostro universo, ma aprono a una ricerca sempre più affascinante sulla vera natura del mondo in cui viviamo e della nostra stessa esistenza.

Spesso accettiamo il fenomeno dell'esistenza come un semplice fatto da comprendere. Ma sappiamo davvero dove viviamo?

Gli scienziati di tutto il mondo si stanno ponendo questa domanda: "O Calling Card Project ou Calling Card of God non sarebbe un messaggio lasciato dai "costruttori" dell'universo?"

Diversi team di università americane e giapponesi stanno lavorando per cercare di decifrare il presunto messaggio lasciato nel vasto testo cosmico, scritto in codice binario. Sembra che alcuni ricercatori siano rimasti colpiti dai primi risultati ottenuti. Ma nessuno ha ancora intenzione di parlare ufficialmente.

Stimolati da tutte queste prospettive, possiamo permetterci di guardare con più distacco alle presunte certezze della nostra vita quotidiana e ai valori che abitualmente attribuiamo loro, per trovare una dimensione più concreta e vera che spieghi la nostra presenza nell'universo.

L'Universo simula un computer quantistico - Capitolo 9

Un computer quantistico è riuscito a vedere 16 futuri differenti

A differenza dei computer classici, che memorizzano le informazioni come bit (cifre di 0 o 1), i computer quantici codificano le informazioni in bit quantici o qubit. Queste particelle subatomiche, grazie alle leggi della meccanica quantistica, possono esistere in due stati diversi - 0 e 1 - allo stesso tempo.

Memorizzare più esiti diversi in un singolo qubit potrebbe far risparmiare una tonnellata di memoria rispetto ai computer tradizionali, specialmente quando si tratta di fare previsioni complicate.

In uno studio pubblicato il 9 Aprile sulla rivista Nature Communications, Mile Gu, un assistente professore di fisica alla Nanyang Technological University di Singapore, insieme ai suoi colleghi, usando un nuovo simulatore quantistico ha dimostrato di essere in grado di prevedere i risultati di 16 diversi futuri.

Questi possibili futuri sono stati codificati in un singolo fotone (una particella di luce quantistica) che si spostava su più percorsi contemporaneamente mentre passava attraverso diversi sensori. Poi, i ricercatori hanno sparato due fotoni, e hanno monitorato il modo in cui i potenziali futuri di ciascun fotone sono stati divergenti in condizioni leggermente diverse.

È possibile generare contemporaneamente tutti i futuri possibili e osservarli tutti, per scegliere quello migliore?

Nella realtà macroscopica, quella che conosciamo e che è dominata dalle leggi della fisica classica, sicuramente no. Ma gli scienziati, oggi, hanno provato a farlo nel mondo invisibile dell’infinitamente piccolo attraverso il computer quantistico. Un gruppo coordinato dall’università di Griffith ha sviluppato un prototipo di dispositivo quantistico che è in grado di generare contemporaneamente tutti gli scenari futuri possibili – in questo caso non si tratta di situazioni reali ma di stati quantistici.

Non si tratta di prevedere il futuro ma di produrre simultaneamente, attraverso un complesso algoritmo quantistico, tutti i potenziali esiti di una determinata operazione, per poter scegliere al meglio.

In ogni istante moltissime possibilità

Ogni scelta che ci si presenta può portare a diversi esiti: ad esempio nel film Sliding doors si vedono scorrere due futuri molto diversi. Moltiplicate il tutto per il numero di scelte che si presentano in ogni istante e avrete un’idea di quanti possibili futuri esistono ogni giorno.

“Quando pensiamo al futuro” - sottolinea Mile Gu, che ha sviluppato l’algoritmo quantistico alla base del prototipo - “ci confrontiamo con una vasta gamma di possibilità. Queste possibilità crescono esponenzialmente in ogni istante, mano a mano che si va nel futuro.

Anche se avessimo soltanto due diverse strade da scegliere ogni minuto, in meno di mezz’ora si sarebbero creati 14 milioni di possibili futuri”. Insomma, si tratterebbe di un mare di futuri che non conosciamo.

Una sovrapposizione quantistica

Gli autori hanno realizzato un dispositivo che potesse riprodurre una sovrapposizione quantistica. Per farlo hanno sviluppato un particolare processore quantistico, in cui i possibili esiti (dunque i futuri) di un determinato processo decisionale sono rappresentati dalla posizione dei fotoni, i quanti di luce.

Studiando questa sovrapposizione di stati fisici, puramente teorici, gli autori, partendo da considerazioni matematiche, hanno sviluppato l’algoritmo capace di esaminare tutti questi futuri.

È quanto avviene nel caso ampiamente studiato del gatto di Schrödinger, che si trova in una scatola e che è contemporaneamente vivo e morto: lo stato di vita e quello di morte rappresentano una somma matematica e sono entrambi possibili con la stessa probabilità. E soltanto quando si verifica un intervento dall’esterno, cioè un osservatore apre la scatola – in altre parole si compie una scelta – si determina con certezza se il gatto è vivo oppure morto. Questo è quanto hanno realizzato i ricercatori, ma non solo con due futuri possibili, ma con tanti futuri.

"Immagina che ci sia una scatola, e al suo interno c'è una moneta", ha spiegato Gu. "Ad ogni fase del processo, qualcuno scuote un la scatola e la moneta ha una piccola probabilità di essere lanciata."

A differenza di un lancio di monete tradizionale, in cui il risultato ha sempre le stesse possibilità di essere testa o croce, il risultato di ogni lancio di moneta perturbato dipende dallo stato in cui si trovava la moneta durante il passaggio precedente.

Tanti futuri possibili

Gli scienziati hanno dimostrato che il dispositivo riproduce i vari futuri possibili, ognuno con la sua probabilità di accadere. In altre parole, realizza una sovrapposizione quantistica di multipli futuri potenziali. E ciascun futuro è associato a un certo peso, ovvero a una probabilità che possa verificarsi. Attualmente il prototipo riesce a simulare al massimo 16 futuri possibili, mentre in linea teorica l’algoritmo sottostante ne può generare numerosissimi. E il risultato va verso lo sviluppo di computer quantistici ancora più potenti.

Per determinare il funzionamento del dispositivo gli autori si sono basati sulle teorie del premio Nobel per la fisica Richard Feynman. L’idea è questa: quando una particella viaggia da un punto A ad un punto B, non segue necessariamente un singolo percorso. “Al contrario, percorre simultaneamente tutte le strade possibili che la collegano al punto di arrivo”, spiega la coautrice Jayne Thompson della Nanyang Technological University a Singapore. “Il nostro lavoro studia in maniera estesa questo fenomeno e lo manipola in modo da realizzare un modello statistico di questi futuri possibili”.

L’intelligenza artificiale

“Il nostro approccio consiste nel mettere insieme una sovrapposizione quantistica di tutti i possibili futuri per ciascun processo decisionale”, aggiunge Farzad Ghafari, ricercatore dell’Università di Griffith, che ha coordinato lo studio. “Facendo interferire queste sovrapposizioni l’una con l’altra, riusciamo ad evitare di osservare singolarmente ciascun futuro possibile, uno alla volta”.

L’autore spiega che molti algoritmi di intelligenza artificiale, sviluppati oggi, riescono a osservare che piccoli cambiamenti nel loro comportamento possono portare a esiti futuri molto differenti. “Per questo, le nostre tecniche – chiarisce Ghafari – possono permettere a questi sistemi quantistici di intelligenza artificiale di imparare in maniera più efficiente l’effetto delle loro azioni”. In altre parole, in futuro questi sistemi potrebbero essere in grado di studiare le conseguenze delle loro azioni e regolarsi in base a questa conoscenza: un obiettivo da sempre agognato da noi esseri umani, ma per noi impossibile da raggiungere.

Un giorno, man mano che i computer quantici diventano più grandi, più potenti e più comuni, ha dichiarato Gu, simulatori come questo potrebbero essere espansi per vedere infiniti futuri in una sola volta.

Due cose possono occupare lo stesso posto nello stesso momento! - Capitolo XVIII

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