In meccanica quantistica, il “computer quantico universale” o “universal quantum Turing machine” (UQTM) è una macchina teorica che combina la tesi di Church-Turing (secondo cui se un problema si può calcolare, allora esisterà una macchina di Turing, ovvero un computer, in grado di risolverlo, cioè di calcolarlo) con le leggi quantistiche.

È stato proposto per la prima volta nel 1985 dal fisico David Deutsch della Oxford University che suggerì delle “porte quantistiche” che avrebbero potuto funzionare al posto delle tradizionali porte logiche associate alla computazione digitale binaria. L'idea, insieme a quella di Richard Feynman di sfruttare il fenomeno quantistico della sovrapposizione di stati delle particelle subatomiche (entanglement), ha portato alla concezione moderna di “qubit” - bits quantistici - e computazione quantistica.

Ad un paio di decenni di distanza, Seth Lloyd, professore al MIT di ingegneria meccanico-quantistica, sostiene nel suo ultimo libro, “Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes On the Cosmos”, che la macchina quantistica di Turing universale altro non è che l'universo stesso, una sorta di mega-computer a stati quantici, e di sapere come programmarlo. Seguono alcuni brani dell'intervista rilasciata da Lloyd a Kevin Kelly, guru di Wired e autore di “Out of Control Nuova Biologia delle Macchine dei Sistemi Sociali e dell'Economia Globale”. (Urra Apogeo)

“L'Universo computa se stesso. Computa il flusso di un succo d'arancia mentre lo beviamo, computa la posizione di ogni atomo nelle nostre cellule. Quando manipoliamo la materia o la luce per costruire un computer quantistico è come se stessimo 'piratando' il sistema esistente. È come 'dirottare' la computazione che già avviene nell'universo, così come un hacker viola i computers altrui”.

Stai parlando forse di una sorta di Matrix ?

“No. Tutto quello che vedi nella matrice è un falso, una simulazione digitale, è solo una facciata di ciò che di reale c'è dietro. Il nostro universo invece è una simulazione così esatta che è indistinguibile dalla realtà. È un grande computer meccanico-quantistico. Questa non è un'idea nuova, o una mia idea. La nozione di universo quantistico è vecchia come 'The Last Question' di Isaac Asimov, o i lavori di Ed Fredkin e Konrad Zuse negli anni '60”.

“Quando insegno la programmazione ai miei allievi, dico loro che tutto nell'universo è fatto di bits, zeri e uni, pezzetti di informazione. Mia figlia Zoey dice: 'No papà, tutto è fatto di atomi, eccetto che la luce'. E io le rispondo: 'Sì, Zoey, ma gli atomi sono anche informazione'. Puoi pensare agli atomi anche come dei vettori che trasportano bits di informazione, oppure puoi pensare ai bits di informazione come trasportatori di atomi. È la relazione tra energia e materia scoperta da Einstein. L'informazione corrisponde a energia, gli atomi alla materia. Ma le due cose non sono separabili”.

Dunque, “tutto è computabile” ?

“I computers costituiscono al momento la migliore metafora, con cui possiamo descrivere tutto. La realizzazione che il mondo è informazione si deve alla meccanica statistica, alla base di tutta la chimica. La definizione matematica di informazione si deve invece a Claude Shannon e Norbert Weiner, che tra gli anni '30 e '40 hanno fondato la teoria dell'informazione. Senza dimenticare il lavoro fondamentale di James Clerk Maxwell e Ludwig Boltzmann che nel corso del Novecento hanno esplorato la natura dell'atomo, lavorando sulla termodinamica, scoprendo che il mondo è costituito da informazione”.

Si può anche dire che l'universo è una grande mente ?

“Si può usare anche questa metafora. In questo modo, tutto diventa pensiero, le persone, gli animali, le cose. Ma, purtuttavia, la grande maggioranza del pensiero dell'universo riguarda sempre sottili vibrazioni e collisioni di atomi”. Sembri voler dire che il concetto di universo come un grande computer quantistico non sia solo una metafora, ma una realtà...

“Assolutamente. Atomi ed elettroni sono come bits che entrano continuamente in collisione. L'universo è un sistema in cui gli specifici dettagli e le specifiche strutture sono create dalla de-coerenza quantistica, quando i qubits - bits quantistici - scelgono un percorso tra i molteplici possibili. Questo processo corrisponde alla computazione quantica. In questo senso intendo la programmazione dell'universo”.

Sarà. Rimangono sempre dei quesiti insoluti e forse insolubili. Chi è il programmatore ? Chi scrive il software ? Chi sceglie ? Chi o che cosa dà forma all'universo-multiverso ? E a quale scopo ?

“DATI INSUFFICIENTI PER UNA RISPOSTA SIGNIFICATIVA”, rispose l'AC Cosmico.

Fonte: Wired News Marzo 2006