Il computer digitale Il transistor (Bell Labs, 1947) Un semplice dispositivo che può stare in 2 stati: 0/1 (non passa/passa corrente) comandato da una tensione elettrica 0 e 1 (bit) sono la base del sistema binario: con i bit potete scrivere numeri e farci operazioni Chip: milioni di transistors integrati assieme (milioni di bit) Qual’è il limite della miniaturizzazione? Scrivere 1 bit con 1 atomo! La Meccanica Quantistica Luce onde? o particelle? La Meccanica Quantistica Elettroni particelle? o onde? La Meccanica Quantistica Domanda: Elettroni, particelle o onde? Risposta: entrambe le cose! (principio di complementarità) Quando lo rivelo sullo schermo lo trovo in un punto x (come una particella) Ma la probabilità di trovarlo in x è "(x) P(x) = "(x) si comporta come un’onda ed obbedisce ad un’equazione d’onda (l’eq. di Schroedinger) 2 La Meccanica Quantistica Sovrapposizione di stati x Stato(t) = # "(x,t) x L’elettrone può trovarsi in ogni punto x: ogni volta che lo misuro lo trovo in un punto x generalmente diverso. x ! P(x,t) = "(x,t) 2 La probabilità di misurarlo in x. Equazione di Schroedinger La Meccanica Quantistica: Lo Spin (Stern) " = 0 " =1 Sovrapposizione di stati Stato = " 1 + # 0 ! ! (Dirac) La Meccanica Quantistica: Lo Spin Mendeleev Pauli (principio di esclusione) Lo spin e il principio di esclusione spiegano l’ordine con cui gli elettroni occupano i vari livelli energetici atomici: tutta la materia che ci circonda è regolata dallo spin! La Meccanica Quantistica: Il gatto Mondo atomico Stato = " 1 + # 0 Mondo macroscopico. Attenti alle sovrapposizioni: paradossi Stato = " 1 Gatto # morto + $ 0 Gatto # vivo Il computer quantistico: il sogno Stato "1spin = 1 + 0 Stato " 5spin = ( 1 + 0 ) # ( 1 + 0 ) # ( 1 + 0 ) # ( 1 + 0 ) # ( 1 + 0 ) ! Parallellismo quantistico: lavoro allo stesso tempo su 25=32 stati/numeri