Oggi, 14 aprile, si celebra la Giornata mondiale dei quanti (World Quantum Day). A ricordarcelo è anche Google, che per l'occasione ha personalizzato il suo Doodle con le sfere di Bloch, ossia la rappresentazione geometrica di un qubit. Un giorno speciale, istituito nel 2021 per iniziativa di un gruppo di scienziati internazionali, che celebra la fisica quantistica, grazie alla quale descriviamo la natura a livello delle particelle e forze elementari che compongono il nostro Universo, con lo scopo di avvicinare il grande pubblico a questo complesso e affascinante mondo. Ma perché si festeggia proprio oggi e cosa sono esattamente le sfere di Bloch?La data della Giornata mondiale dei quantiIl 14 aprile non è stata una scelta casuale per celebrare la fisica quantistica. Infatti, usando il formato anglosassone, viene fuori che oggi è il 4/14, un numero molto importante per gli addetti ai lavori che studiano l'Universo a livello microscopico. Si tratta, infatti, della famosissima costante di Planck, introdotta appunto dal fisico Max Planck nel 1900. Scrivendo 4/14 si ottengono, infatti, le prime 3 cifre arrotondate della costante quando espressa in elettronvolt-secondo (eV·s), il cui valore è circa 4,135667x10-15 eV·s.La costante di PlanckAnche detta quanto d'azione e indicata con la lettera minoscola h, la costante di Planck è un pilastro fondamentale nell'ambito degli esperimenti del mondo microscopico. Come vi abbiamo raccontato, infatti, è essenziale per lo sviluppo della meccanica quantistica poiché permette di quantizzare, ossia delimitare in pacchetti, o meglio valori discreti e non continui (appunto i quanti), grandezze fisiche importanti del mondo microscopico, tra cui l'energia, la quantità di moto e il momento angolare. Da qui, quindi, è possibile esprimere le grandezze quantizzate come multipli interi della costante.Le sfere di BlochPer quanto riguarda l'immagine del Doodle, si fa riferimento invece alle sfere di Bloch, ossia la rappresentazione geometrica dello stato di un sistema quantistico a 2 livelli, noto come qubit, su cui si basano i dispositivi quantistici. Si tratta, in sostanza, di particelle subatomiche (fotoni ed elettroni) che, a differenza di un bit classico che può esistere in un unico stato specifico e rappresentare alternativamente i valori 0 oppure 1, possono rappresentare, grazie alle leggi della meccanica quantistica, il valore 0, 1 e addirittura una combinazione simultanea di entrambi, in uno stato che viene chiamato sovrapposizione. Osservando il Doodle, quindi, possiamo vedere che le due O sono state sostituite da due sfere al cui interno ci sono assi e frecce, che appunto indicano la posizione dei qubit.