Dovrebbe essere possibile spiegare le leggi della fisica a una barista.
Alberto Einstein
Comprendere le nozioni fondamentali relative al mondo fisico e ai fenomeni della natura non dovrebbe essere così complicato … ma per certi versi lo è ancora, purtroppo. Le leggi della fisica vengono insegnate in modo confuso e, se non vengono create solide basi di scienza e matematica, gli studenti faticheranno a comprendere anche le regole fisiche più semplici. Tuttavia, negli ultimi anni c'è stata molta enfasi sul rendere la fisica più accessibile a tutti.
Ci sono blog informativi e video educativi su YouTube che propongono i principi della fisica in modo semplice e comprensibile. E se volessimo approfondire la fisica quantistica senza iscriversi a un corso di laurea? Lo possiamo fare senza problemi! Rivolgendosi a un insegnante privato su un sito come Superprof, ciascuno di noi potrà comprendere rapidamente i principi della fisica quantistica.
Senza ulteriori indugi, nell'articolo di oggi vedremo insieme alcune informazioni utili sulla fisica quantistica e sul settore della meccanica quantistica!
Di quali titoli ho bisogno per diventare un fisico quantistico?
Seppur impegnativo, diventare un fisico quantistico ualificato è senza dubbio un percorso gratificante e ricco di soddisfazioni, che ti consentirà di operare nel contesto della meccanica quantistica.
Quali sono le qualità richieste per diventare un fisico quantistico? Sebbene un atteggiamento positivo, la dedizione e la motivazione siano necessari per studiare la fisica quantistica, dovrai anche affinare qualità come la pazienza, il pensiero analitico e la capacità di problem solving. Studiare i concetti relativi al sistema quantico (onda, energia, particella, elettrone, radiazione, etc.) rende estremamente versatili sul lavoro.
Dopo aver conseguito il diploma di scuola superiore (possibilmente con buoni voti nelle materie scientifiche!) potrai scegliere di intraprendere i seguenti percorsi universitari per ottenere i titoli necessari per diventare fisico:
- Laurea triennale: il primo passo è acquisire una laurea triennale che includa degli esami in fisica classica (come le lezioni di fisica 1, ad esempio)
- Laurea magistrale: dopo aver conseguito una laurea triennale, potrai proseguire con il biennio magistrale per approfondire la tua conoscenza della meccanica quantistica. Molte università italiane offrono lauree magistrali in fisica!
- Dottorato di ricerca: l'ultimo passo per diventare un fisico quantistico qualificato consiste nell’affrontare un dottorato di ricerca. Coloro che conseguono un dottorato di ricerca di solito cercano lavoro nel settore dell'istruzione superiore e universitaria.
Sicuramente è importante sottolineare che il percorso di studio per diventare un fisico quantistico può durare da cinque a otto anni: dopo questo lungo viaggio di approfondimento Heisenberg, Schrodinger, Bohr ed Einstein non avranno più segreti per te!
Inoltre, le lauree/qualifiche che abbiamo menzionato nel nostro elenco precedente sono solo esempi del modo più tradizionale per diventare un fisico quantistico. A seconda delle circostanze e della situazione potrebbe essere necessario più o meno tempo per iniziare a lavorare con la meccanica quantistica.
Quali lavori puoi fare con la fisica quantistica?
Trovare lavoro come fisico quantistico non è così difficile poiché ci sono molti lavori legati in un modo o nell’altro alle scienze. Quando si studia una disciplina accademica il motivo principale è ottenere una qualifica utile poi a svolgere un lavoro nel campo desiderato. Pertanto, prima di iniziare un percorso di laurea, gli studenti di solito vogliono sapere se esiste possibilità di lavoro in quel preciso settore.
Allora, che dire della fisica quantistica? Ci sono molti posti di lavoro disponibili per le persone appena uscite dall'università?
Assolutamente si! Una volta acquisiti i titoli universitari, ecco alcune delle possibili carriere disponibili per chi ha conoscenze nella fisica e nella meccanica quantistica:
- Fisico
- Application scientist
- Associato di ricerca in fisica
- Ricercatore in fisica teorica
- Associato di ricerca in fisica
- Ordinario in fisica
- Fisico quantistico computazionale
- Sviluppatore di software scientifico per la fisica quantistica
- Sviluppatore in meccanica quantistica
- Ricercatore in meccanica quantistica
- Ricercatore senior in meccanica quantistica
- Fisico quantistico
I lavori menzionati in precedenza sono adatti ai fisici che hanno una formazione in meccanica quantistica. Vale la pena precisare che per trovare lavoro nel settore della fisica quantistica consigliamo vivamente di utilizzare siti Web di ricerca di lavoro come Indeed, LinkedIn, etc.Tuttavia, alcuni datori di lavoro potrebbero richiedere precedenti esperienze lavorative e qualifiche specifiche per i laureati in fisica quantistica; quindi, leggi attentamente la descrizione del lavoro prima di candidarti per evitare di perdere tempo tuo e del tuo datore di lavoro. Ma quali sono alcuni dei compiti e delle responsabilità degli scienziati quantistici? Bene, è importante ricordare che molti lavori di fisica quantistica richiedono ricerche approfondite, analisi di dati, registrazione costante delle osservazioni compiute, test di nuove metodologie e l’insegnamento delle proprie scoperte. Lo stipendio annuale delle persone che hanno una laurea in fisica quantistica è un po' più alto rispetto alla maggior parte delle altre carriere: ci si può infatti aspettare di guadagnare sino ai 50.000 € all'inizio del proprio percorso lavorativo. Tuttavia, con il passare del tempo e con l’acquisizione di sempre nuove competenze e abilità attraverso l'esperienza, non sorprende che con i lavori nell’ambito della fisica quantistica si possa arrivare a guadagnare fino a 100.000 € l'anno. Per assicurarti di essere sulla buona strada per laurearti e diventare uno scienziato quantistico o se hai bisogno di ulteriori approfo0ndimenti nel settore della fisica, ti consigliamo vivamente di cercare un insegnante di fisica quantistica qui su Superprof !
Le novità del 2022 nella fisica quantistica!
Di seguito riportiamo tre delle scoperte più significative del 2022 nel settore della fisica quantistica:
- Rilevatore Unruh-deWitt e stati di sovrapposizione quantistica dei buchi neri
Nel loro ultimo lavoro, riportato su Physical Review Letters, Joshua Foo e Magdalena Zych dell'Università del Queensland insieme a Cemile Arabaci e Robert Mann dell'Università di Waterloo delineano quello che descrivono come un nuovo quadro operativo per lo studio delle sovrapposizioni spazio-temporali. Nelle loro ricerche si sono concentrati sugli effetti dello stato quantico di un buco nero sul comportamento di uno specifico dispositivo fisico chiamato rilevatore Unruh-deWitt. Ciò a cui i ricercatori sono giunti consiste nell’aver dimostrato la probabilità di eccitazione del rivelatore possa rivelare una proprietà genuinamente quanto-gravitazionale di un buco nero quantistico. La sovrapposizione quantistica non è solo una proprietà delle particelle subatomiche ma anche degli oggetti più massicci dell'universo. Questa è la loro conclusione dopo aver calcolato la risposta ipotetica di un rivelatore di particelle posto a una certa distanza da un buco nero. I ricercatori affermano che il rilevatore vedrebbe nuovi segni di spazio-tempi sovrapposti, il che implica che il buco nero potrebbe avere due masse diverse contemporaneamente!
- L’universo è…un’ologramma!
In un articolo pubblicato su "Scientific American" Mark Van Raamsdonk, fisico teorico all'Università della British Columbia, si è detto molto fiducioso rispetto alla possibilità che si possa arrivare a una teorizzazione che permetta una convergenza tra meccanica quantistica e teoria della relatività. Le recenti evoluzioni della fisica fanno sperare in una possibilità concreta di poter sviluppare una teoria della gravità quantistica capace di accostare e fondere la relatività generale di Einstein con la meccanica quantistica … portandoci ad affermare che il nostro universo potrebbe essere in realtà un ologramma!
- Dal principio di unitarietà al principio isometrico
I fisici stanno di fatto riscrivendo una regola quantistica che si sta rivelando obsoleta."L'unitarietà nella gravità quantistica è una questione molto aperta", ha affermato Bianca Dittrich, teorica presso il Perimeter Institute for Theoretical Physics di Waterloo, in Canada. Il problema principale è che l'universo si sta espandendo, e questa espansione è ben descritta dalla relatività generale. Ma significa che il futuro del cosmo sembra totalmente diverso dal suo passato, mentre l'unitarietà richiede una simmetria ordinata tra passato e futuro a livello quantico. Il principio di unitarietà afferma che quando le particelle interagiscono, la probabilità di tutti i possibili risultati deve sommarsi al 100%. L'unitarietà limita fortemente il modo in cui gli atomi e le particelle subatomiche potrebbero evolversi di momento in momento. Andrew Strominger e Jordan Cotler dell'Università di Harvard sostengono invece, in modo piuttosto innovativo, che un principio chiamato isometria possa accogliere un universo in espansione, pur soddisfacendo i severi requisiti che per primi hanno reso l’unitarietà una luce guida. La teoria “isometrica” aiuterebbe a combinare la malleabilità dello spazio-tempo con le ampiezze della teoria quantistica.
Sebbene ci siano state molte scoperte importanti nella fisica quantistica nel 2022, quelle menzionate in precedenza sono state le più degne di nota.
Se ti piace la scienza, vale la pena seguire le evoluzioni della fisica quantistica perché sarà presto implementata sempre di più in tutti i settori della tecnologia. In futuro infatti i dispositivi tecnologici si baseranno maggiormente sui principi della fisica quantistica, e questo ci porta al punto successivo: che cos'è un computer quantistico?
Cos'è un computer quantistico?
Prima di seguire le tue lezioni fisica online, è bene che tu sappia che, sebbene la meccanica quantistica sia la materia principale, alcune importanti sottodiscipline specifiche impiegano le basi della fisica quantistica per sviluppare la loro ricerca.In che modo? Uno di questi è il calcolo quantistico! Per chi non lo sapesse, il calcolo quantistico è un tipo di calcolo che utilizza alcuni principi della scienza quantistica per eseguire dei calcoli.
I computer quantistici stanno lentamente guadagnando terreno e sono molto apprezzati dagli esperti per molte ragioni, come la loro capacità di elaborare i dati e archiviarli in modo più efficiente rispetto ai computer tradizionali. Ma qual è la differenza principale tra un computer quantistico e un normale computer? La grande differenza rispetto a un computer classico è che un computer quantistico segue un diverso insieme di regole e non utilizza zeri e uno come fanno i computer classici! I ricercatori sono ottimisti riguardo alla capacità e all'efficienza dei computer quantistici poiché sono veloci, possono elaborare le informazioni molto più rapidamente di un computer tradizionale e potrebbero essere la chiave per lo sviluppo completo di macchine AI perfettamente funzionanti. Per saperne di più sui computer quantistici, ti consiglio vivamente di frequentare un corso universitario o di rivolgerti a un Superprof in fisica che ti possa guidare attraverso le basi del calcolo quantistico.
In conclusione, dopo aver letto questo articolo, siamo sicuri che ora avrai un’idea più completa della scienza quantistica e di come la sua ricerca stia aiutando a sviluppare molti nuovi campi e a fornirci una comprensione più approfondita del mondo fisico!
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