Dal teletrasporto all’internet quantistico: ci siamo quasi

Il teletrasporto di qubit ci avvicina sempre di più alla realizzazione di un futuro internet quantistico.

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Immagine simbolo del teletrasporto quantistico.

La scienza ha compiuto un ulteriore passo in avanti: il teletrasporto quantistico è ormai realtà. Come riportato dalla PRX Quantum, una rivista specializzata dell’American Physical Society, lo scorso dicembre un team di ricercatori statunitensi è riuscito in un esperimento senza precedenti. Vediamo insieme cos’è accaduto nei laboratori americani.

L’esperimento: perché si può parlare di teletrasporto quantistico?

Dalla teoria alla pratica: ciò che fino ad oggi avevamo letto nei libri è diventato realtà. Un team misto di ricercatori della Nasa, del Fermilab e della Caltech è riuscito a teletrasportare dei Qubit ad una distanza di 43,5km. Ovvero, si sono fatte viaggiare queste “particelle” quantistiche ad una velocità maggiore di quella della luce. E si è riusciti così ad emettere istantaneamente segnale in un luogo ed in un altro. Ecco quindi che la fattibilità del teletrasporto quantistico a lunga distanza è ora realtà. Ed è questo enorme successo che i fisici di tutto il mondo stanno celebrando da un mese a questa parte.

Cosa sono i Qubit?

Il termine Qubit, utilizzato nella fisica quantistica, è la contrazione di quantum bit. Esso rappresenta un bit quantistico, ovvero l’unita di informazione quantistica. È un termine relativamente recente, coniato nel 1995 dal fisico teorico Benjamin Schumacher. Egli stesso racconta in un articolo di averlo inventato durante una conversazione con il collega William Wootters.

Perchè questo risultato è così importante?

La fattibilità di un teletrasporto quantistico è importante in quanto rappresenta il primo passo verso l’internet quantistico. Ovvero un internet, cioè una modalità di trasferimento di segnale, molto più funzionale e soprattutto veloce rispetto a quella odierna. I principi di funzionamento di questo internet quantistico sono basati su quelli della meccanica quantistica. Cioè questa “nuova” fisica moderna, che racchiude in sé un potenziale immenso ma ancora in larga parte inespresso. Sarebbe insomma una rete nella quale le informazioni, archiviate in qubit, verrebbero condivise su lunghe distanze sfruttando il fenomeno dell’entanglement. E questo porterebbe ad una rivoluzione nei campi della sicurezza informatica, della precisione e dell’archiviazione dei dati.

Cosa si intende per Entanglement Quantistico?

Da entanglement, che significa letteralmente intreccio. È un fenomeno quantistico introdotto da Schrödinger nel 1935, che stabilisce, sotto alcune condizione, l’inscindibilità di alcuni sistemi quantistici. Ovvero, si può dimostrare che talvolta due sistemi quantistici non sono analizzabili singolarmente. Ma che sono invece descrivibili solo come sovrapposizione di più stati. Immaginate ad esempio di avere due particelle, di cui voglio scoprire una proprietà. E supponiamo poi di separarle portandole agli estremi opposti dell’universo. Ecco, il fenomeno dell’entanglement ci dice che, comunque, nel momento in cui noi sveliamo la proprietà di una delle due, istantaneamente viene svelata anche quella dell’altra. E non importa quanto lontane le particelle siano: esse rimarranno, per l’eternità, “intrecciate” tra loro.

I prossimi passi: dal teletrasporto all’internet quantistico

Secondo quanto riportato dalla rivista specializzata PRX Quantum, i sistemi di teletrasporto sono compatibili sia con l’infrastruttura di telecomunicazioni esistente che con i dispositivi emergenti di elaborazione e archiviazione quantistica. Essi rappresentano una tappa significativa verso una pratica Internet quantistica. Come abbiamo visto infatti, queste reti sono accessibili ai ricercatori multidisciplinari per scopi di ricerca e serviranno allo sviluppo di tecnologie quantistiche sempre più avanzate.


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