Ripensare la storia del calcolo: la strada non percorsa verso l’informatica quantistica

L’informatica quantistica è oggi una delle frontiere più avanzate della ricerca scientifica, ma cosa sarebbe accaduto se la sua nascita fosse stata anticipata di decenni? In un viaggio tra algebra booleana, circuiti elettronici e computer quantistici, immaginiamo un passato alternativo in cui la rivoluzione del calcolo sarebbe iniziata per mano del fisico John von Neumann.

Una deviazione del destino: von Neumann e i computer quantistici

L’origine dell’informatica quantistica è generalmente attribuita al fisico statunitense Richard Feynman, il quale, nei primi anni ’80 del ‘900, comprese che un calcolatore edificato sui principi della meccanica quantistica avrebbe superato in efficienza i computer classici. Tuttavia, la storia della scienza è costellata di strade non percorse che avrebbero potuto portare ad esiti completamente diversi. Una di queste riguarda il fisico ungherese John von Neumann: se nel 1946 egli non avesse preso parte ai test nucleari dell’Operazione Crossroads a Bikini Atoll e si fosse invece concentrato sull’informatica emergente, avrebbe forse potuto anticipare l’invenzione dei computer quantistici di oltre trent’anni?

Dall’algebra booleana ai circuiti quantistici

La nascita del computer è legata al lavoro del matematico George Boole, che convertì il pensiero logico in un sistema algebrico binario basato sui numeri 0 e 1, detto appunto algebra booleana. Il passo successivo si deve a Claude Shannon, padre della teoria dell’informazione, che dimostrò come quest’algebra potesse essere applicata alla progettazione di circuiti elettronici. Infine, si giunse alla svolta di Feynman, con l’introduzione dei circuiti quantistici.

Un futuro alternativo per l’informatica quantistica

Supponiamo però che, nel luglio del 1946, un evento casuale – per esempio un’avaria nei circuiti dell’ENIAC, il primo calcolatore elettronico programmabile – avesse richiesto l’intervento urgente di von Neumann. Non trovandosi a Bikini Atoll, egli avrebbe potuto dedicarsi a risolvere il misterioso errore nei circuiti, riflettendo sulle limitazioni della computazione classica e sull’idea di sostituire le rigide operazioni binarie con i principi della meccanica quantistica. Applicandoli al problema dell’ENIAC, avrebbe potuto intuire che il futuro dell’informatica risiedeva in sistemi capaci di sfruttare la natura probabilistica della fisica quantistica.

Le conseguenze di un’anticipazione storica

L’ipotetica scoperta precoce dell’informatica quantistica da parte di von Neumann avrebbe verosimilmente comportato un profondo mutamento nel panorama scientifico e tecnologico del ‘900: il progresso della computazione non avrebbe infatti dovuto attendere la rivoluzione informatica avviata da Feynman, accelerando così lo sviluppo della fisica teorica, dell’intelligenza artificiale, delle telecomunicazioni e della crittografia.

Ascoltare le rocce, reinventare il calcolo

La storia della computazione si intreccia con il cammino dell’ingegno umano nel trasformare i materiali disponibili in un mezzo per elaborare l’informazione. Dai primi segni numerici incisi sulla pietra alle moderne macchine calcolatrici, dai circuiti elettronici ai processori quantistici, l’interazione tra uomo e materia ha da sempre segnato il modo di concepire il calcolo. L’informatica quantistica costituisce l’ultima frontiera di questa evoluzione, un cambio di paradigma che, in altre circostanze, avrebbe potuto verificarsi molto prima e che oggi siamo chiamati ad esplorare fino in fondo.