Dal Silicio al Qubit: Storia, Evoluzione e Innovazioni Quantistiche

In 1824, Jöns Jacob Berzelius, in his laboratory in Stockholm, Sweden, isolated silicon for the first time, an element that would revolutionize the modern world. Today, silicon is the cornerstone material in semiconductor production, essential for the development of electronic devices that permeate every aspect of daily life, from mobile phones to space satellites. This thesis explores the fundamental role of silicon as a key component in modern processors and addresses the future challenges related to the miniaturization of transistors, which are crucial elements of microprocessors. As we approach the physical limits imposed by current technology, quantum computing emerges as an innovative solution, offering extraordinary computational possibilities through the use of qubits. The analysis conducted in this thesis, inspired by the constant evolution of technologies and the innovation driven by leading companies like Apple, examines both the theoretical and practical aspects of the new frontiers in computing, providing a comprehensive view of the potential and future challenges in the realm of processors and quantum computation.

Nel 1824, Jöns Jacob Berzelius, nel suo laboratorio a Stoccolma, Svezia, isolò per la prima volta il silicio, un elemento che avrebbe rivoluzionato il mondo moderno. Oggi, il silicio è il materiale cardine nella produzione di semiconduttori, indispensabile per lo sviluppo di dispositivi elettronici che permeano ogni aspetto della vita quotidiana, dai telefoni cellulari ai satelliti spaziali. Questa tesi esplora il ruolo fondamentale del silicio come componente chiave nei processori moderni, e affronta le sfide future legate alla miniaturizzazione dei transistor, elementi cruciali dei microprocessori. Con l’avvicinarsi ai limiti fisici imposti dalla tecnologia attuale, l’elaborazione quantistica si presenta come una soluzione innovativa, offrendo possibilità di calcolo straordinarie grazie all’impiego dei qubit. L’analisi condotta in questa tesi, ispirata dall’evoluzione costante delle tecnologie e dall’innovazione promossa da aziende leader come Apple, esamina tanto gli aspetti teorici quanto quelli pratici delle nuove frontiere dell’informatica, fornendo una visione completa del potenziale e delle sfide future nell’ambito dei processori e della computazione quantistica.