I computer che utilizziamo tutti i giorni lavorano con i bit. Un bit può assumere solo due valori: 0 oppure 1.
Tutta l'informatica moderna, dai motori di ricerca alle simulazioni scientifiche, si basa su questa alternanza ordinata di stati definiti.

Il computer quantistico nasce invece da un'idea radicale: se la natura al suo livello più profondo è descritta dalla meccanica quantistica, perché non utilizzare direttamente le sue leggi per elaborare le informazioni?

Così al posto dei bit troviamo i qubit. Un qubit non è semplicemente 0 o 1 ma può trovarsi in una sovrapposizione di entrambi gli stati esattamente come gli stati di una proprietà esistente prima della misurazione. Questo significa che finché il qubit non viene misurato non possiede un valore determinato ma una combinazione di possibilità. Questa proprietà è proprio una conseguenza diretta della struttura matematica della meccanica quantistica.

A questa proprietà si aggiunge un secondo fenomeno fondamentale: l'entanglement.
Con questo fenomeno due qubit possono diventare correlati in modo tale che lo stato del primo dipenda istantaneamente dallo stato del secondo (o viceversa) anche se sono separati nello spazio. Non si tratta di un segnale che viaggia più veloce della luce, ma di una correlazione profonda, esattamente come la meccanica quantistica stessa, che sfida la nostra intuizione classica di separazione.

Sovrapposizione ed entanglement permettono al computer quantistico di esplorare simultaneamente molte configurazioni possibili di un problema. Il computer non prova tutte le soluzioni come spesso si dice in modo impreciso, ma utilizza le interferenze costruttive e distruttive per amplificare le soluzioni corrette ed eliminare quelle errate.

Il vantaggio però non è universale (per ora) dato che per la quasi totalità delle operazioni quotidiane un computer normale resta più efficiente. Tuttavia per problemi specifici, come ad esempio la fattorizzazione di numeri molto grandi, la simulazione di sistemi molecolari complessi o l'ottimizzazione su larga scala, l'approccio quantistico promette una potenza computazionale irraggiungibile con le architetture tradizionali.

Il computer quantistico non è soltanto una nuova tecnologia ma è un banco di prova concettuale. Costruirne uno significa controllare sistemi estremamente delicati, isolandoli dall'ambiente per evitare la "decoerenza", ovvero la perdita delle proprietà quantistiche dovuta all'interazione con il mondo esterno.

Il computer quantistico rappresenta qualcosa di più di un calcolatore, è a tutti gli effetti un laboratorio filosofico, mostra che l'informazione non è un’entità astratta separata dalla fisica, ma una proprietà della natura stessa e pertanto calcolare diventa allora un modo di orchestrare possibilità e di guidare l'evoluzione degli stati quantistici verso un risultato osservabile.

Flatlandia osserva questo sviluppo con attenzione, non come un miracolo tecnologico ma come un segnale... se possiamo costruire dispositivi che funzionano grazie alla sovrapposizione e all'entanglement, allora la meccanica quantistica non è soltanto una teoria per descrivere il mondo invisibile ma è una vera grammatica operativa della realtà, e forse, ancora una volta, ci ricorda che ciò che chiamiamo reale non è ciò che è già definito, ma quello che emerge dall'interazione tra le possibilità e l'osservazione.