Scienze

Teletrasporto quantistico: nuovi passi avanti nella ricerca scientifica

I ricercatori sono riusciti ad effettuare un teletrasporto quantistico per 44 km, il progresso della scienza per una rete internet quantistica
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Una ricerca tra vari enti e laboratori ha permesso un traguardo mai immaginato fino ad oggi in materia di teletrasporto quantistico. Questo, che consiste effettivamente in uno scambio di informazioni sotto forma di stati quantistici (ovvero formule matematiche che descrivono stati fisici) è stato per la prima volta effettuato con successo su una distanza di quasi 44 km.

L’avanzare della tecnologia

Questo traguardo è stato possibile solo grazie ad anni di ricerca.

Il merito va agli scienziati della Caltech (il California Institute of Technology), il Fermilab, AT&T, Harvard University, Jet Propulsion Laboratory della NASA e l’Università di Calgary. Lo studio è stato presentato in un articolo pubblicato sulla rivista PRX Quantum.

Il teletrasporto quantistico non ha nulla a che fare con il teletrasporto di materia a cui la fantascienza ha largamente dato sfogo negli anni. Si tratta infatti di teletrasporto di informazioni a livello quantistico. Viene in questo modo impiegata l’attuale tecnologia per il trasporto di qubit che facciano “viaggiare” un maggior quantitativo di informazioni ad una velocità maggiore di quella della luce.

Di cosa si tratta

Uno degli obiettivi sembrerebbe essere l’implemento della rete internet, da una che sfrutta i codici veicolati dai bit di informazioni ad una rete internet quantistica ultra veloce ed anche ultra sicura che usa i qubit.

Un bit, nell’ambito informatico, è l’unità di misura minima adibita al trasporto di informazioni. Tutto ciò che circola su internet viene codificato in un codice binario composto da 1 e 0, in cui ogni posizione contiene un’informazione. Un qubit è quindi un bit quantistico, ovvero un’unità di misura in grado di contenere molte più informazioni del suo predecessore.

Come viaggiano i qubit

Le informazioni memorizzate nei qubit (i bit quantistici) sono condivise su lunghe distanze attraverso l’entanglement (letteralmente groviglio, o intreccio). Questo è “un fenomeno per cui due particelle sono collegate in modo tale che le informazioni siano condivise tra le varie unità esattamente nello stesso momento” ha spiegato Maria Spiropulu, ricercatrice della Caltech e una delle autrici dell’articolo.

Nel caso delle particelle “aggrovigliate”, lo stato quantistico di ciascuna dipende dallo stato quantistico dell’altra; se una particella viene misurata e cambia stato, ad esempio, lo stato dell’altra particella cambierà di conseguenza.

Immaginando che due persone abbiano a disposizione due fogli bianchi del tutto identici, nel caso questi fossero scambiati, nessuno, perlomeno a occhio nudo, riuscirebbe a cogliere la differenza tra essi. È su questo meccanismo di scambio che si basa il trasferimento immediato di informazioni.

I risultati dell’esperimento

La mole di informazioni teletrasportata dai qubit durante l’esperimento è riuscita a percorrere una distanza pari a 43,5 km e ad arrivare al laboratorio di destinazione avendo circa il 90% di fedeltà rispetto alle informazioni spedite.

Il passaggio dati è stato più rapido della velocità della luce, quasi istantaneo.

La fedeltà è uno dei parametri fondamentali, in quanto è la dimostrazione di quanto sia affidabile il teletrasporto delle informazioni.

Come prosegue la ricercatrice Spiropulu, “questo metodo è fortemente sensibile alle interferenze ambientali, potenzialmente in grado di interrompere la qualità del segnale. Per questo motivo dimostrare la teoria è stato tecnologicamente impegnativo.

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