Nobel per la Fisica: c’è un pezzo di Napoli nella rivoluzione quantistica di Clarke, Devoret e Martinis

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in foto Kohn Clarke premio Nobel per la Fisica 2025 al Convegno MQC2 tenutosi a Napoli nel 2004 (da sinistra Carmine Granata, Antonio Barone, John Clarke, Paolo Silvestrini, Per Delsing e Berardo Ruggiero)

di Marco Milano

Anche Napoli nel Premio Nobel per la Fisica 2025. Il prestigioso riconoscimento che è  stato assegnato a John Clarke, Michel Devoret e John Martinis per le loro ricerche pionieristiche che hanno dimostrato come i fenomeni quantistici possano manifestarsi in circuiti superconduttori macroscopici, aprendo la strada a tecnologie rivoluzionarie come il calcolo quantistico ha un forte legame con Napoli, culla di una comunità scientifica che ha contribuito in modo significativo a questo campo di studi. “Per noi questo Nobel ha anche il profumo di Napoli – hanno detto il professore Paolo Silvestrini dell’Università della Campania “L. Vanvitelli” e  Berardo Ruggiero del Cnr-Isasi di Pozzuoli, che hanno collaborato con i tre neolaureati fin dagli anni ’80 e ’90. In quegli anni, una piccola ma determinata comunità scientifica, guidata da Antonio Barone si dedicava a dimostrare i fenomeni quantistici in circuiti superconduttori reali. Gli esperimenti condotti da Clarke, Devoret e Martinis, e successivamente quelli dei ricercatori napoletani con varianti rilevanti per la tematica (sia in condizioni di risonanza che con ipotesi non-stazionarie), hanno stabilito due principi fondamentali: il “tunnelling quantistico” tra stati macroscopici e la “quantizzazione dei livelli energetici” in un circuito elettrico di grandi dimensioni (macroscopico).  In parole semplici, hanno dimostrato che oggetti artificiali, costruiti in laboratorio, possono comportarsi come sistemi quantistici coerenti, obbedendo alle leggi della meccanica quantistica che solitamente governano il mondo microscopico di atomi e particelle. Questa linea di ricerca ha gettato le basi per una filiera tecnologica di inestimabile valore, che include Qubit superconduttori: gli elementi base per la costruzione dei computer quantistici; Magnetometri SQUID: sensori ultra-sensibili utilizzati nelle neuroscienze e in geofisica; Sensori quantistici: strumenti di misurazione di altissima precisione. Il legame tra i vincitori del Nobel e la città di Napoli si è consolidato in particolare tra il 1998 e il 2006. In quegli anni, il Professor Silvestrini e il Dottor Ruggiero hanno organizzato il “MQC2 – Macroscopic Quantum Coherence and Computing”, un ciclo di conferenze biennali tenutesi anche presso la Fondazione IDIS – Città della Scienza che ha sempre favorito la diffusione di tali temi innovativi e  rivoluzionari di ricerca. Questi incontri sono diventati un punto di riferimento per la comunità scientifica internazionale, dove Clarke, Devoret, Martinis hanno partecipato al Comitato Scientifico e molti altri si riunivano per condividere i progressi nel campo dei fenomeni quantistici macroscopici. 

“In quelle sale si è consolidata una comunità scientifica internazionale, capace di far dialogare teoria, risultati sperimentali, micro-fabbricazione e misure a rumore estremo – hanno sottolineato Paolo Silvestrini e Berardo Ruggiero -. Ricordiamo l’energia di quelle giornate: sessioni intense sul controllo della decoerenza, discussioni su geometrie di giunzioni e design dei circuiti, e la consapevolezza crescente che l’impossibile stava diventando strumento. Il premio di oggi rende onore a quel lavoro collettivo e al modo in cui i tre premiati hanno saputo unire artigianato sperimentale e immaginazione disciplinata”. Il Nobel a Clarke, Devoret e Martinis premia quindi il loro genio individuale, ma anche la visione e la perseveranza di una intera comunità scientifica in cui Napoli ha giocato un ruolo da protagonista da quaranta anni con la sua scuola di Superconduttività partecipando ai primi esperimenti di meccanica quantistica macroscopica (dal 1985 Paolo Silvestrini e poi dagli anni Novanta anche da Berardo Ruggiero) fino ad oggi in cui presso il Dipartimento di Fisca della Federico II è funzionante il più performante Computer Quantistico italiano (gruppo di Ricerca del professor Francesco Tafuri, 2025).

in foto Paolo Silvestrini (in primo piano) e Berardo Ruggiero durante i primi esperimenti in laboratorio al Cnr di Pozzuoli