Un stato quantistico della luce è stato teletrasportato con successo attraverso più di 30 chilometri (circa 18 miglia) di cavo in fibra ottica, in mezzo a un flusso di traffico internet – un’impresa ingegneristica un tempo considerata impossibile. Questa dimostrazione impressionante, realizzata dai ricercatori negli Stati Uniti nel 2024, potrebbe non aiutarti a teletrasportarti al lavoro per battere il traffico mattutino o a scaricare più velocemente i tuoi video di gatti preferiti. Tuttavia, la capacità di teletrasportare stati quantistici attraverso infrastrutture esistenti rappresenta un passo monumentale verso la realizzazione di una rete di calcolo connessa quantisticamente, una crittografia avanzata o nuovi potenti metodi di rilevamento.
La natura quantistica delle particelle consente di ‘teletrasportare’ stati, aprendo nuove strade alla tecnologia. “Questo è incredibilmente eccitante perché nessuno pensava fosse possibile”, afferma Prem Kumar, un ingegnere informatico della Northwestern University che ha guidato lo studio. “Il nostro lavoro mostra un percorso verso reti quantistiche e classiche di nuova generazione che condividono un’infrastruttura in fibra ottica unificata. In pratica, apre la porta a spingere le comunicazioni quantistiche al livello successivo”.
Il teletrasporto, che ricorda vagamente i sistemi di trasporto di Star Trek che trasportano i passeggeri attraverso il tempo e lo spazio in un batter d’occhio, prende le possibilità quantistiche di un oggetto in una posizione e, distruggendolo con cura, forza lo stesso equilibrio di possibilità su un oggetto simile in un’altra posizione. Sebbene gli atti di misurazione dei due oggetti sigillino i loro destini nello stesso istante, il processo di intrecciare le loro identità quantistiche richiede ancora l’invio di un’unica onda di informazione tra punti nello spazio.
Come lo zucchero filato in una pioggia primaverile, lo stato quantistico di qualsiasi oggetto è una sfumatura nebulosa di possibilità a rischio di sciogliersi nella realtà pochi istanti dopo la creazione. Le onde elettromagnetiche di radiazione e il movimento termico delle particelle in movimento riducono rapidamente il significato quantistico in decoerenza se non viene protetto in qualche modo. Proteggere gli stati quantistici all’interno dei computer è una cosa. Inviare un singolo fotone attraverso fibre ottiche piene di transazioni bancarie, video di gatti e messaggi di testo proteggendo il suo stato quantistico è molto più arduo. Potresti anche lanciare il tuo zucchero filato quantistico nel Mississippi e sperare che abbia lo stesso sapore alla fine.
Per preservare lo stato prezioso del loro fotone solitario contro una corrente di traffico internet di 400 gigabit al secondo, il team di ricercatori ha applicato una varietà di tecniche che hanno ristretto il canale del fotone e ridotto le possibilità che potesse disperdersi e mescolarsi con altre onde. “Abbiamo studiato attentamente come la luce viene dispersa e abbiamo posizionato i nostri fotoni in un punto giudizioso dove quel meccanismo di dispersione è minimizzato”, afferma Kumar. “Abbiamo scoperto che potevamo eseguire comunicazioni quantistiche senza interferenze dai canali classici che sono simultaneamente presenti”.
Fonte: Science Alert
