Le informazioni vengono immesse in un sistema in un'unica posizione. Viene premuto un interruttore. Immediatamente, tali informazioni appaiono in un'altra posizione a chilometri di distanza. Sembra fantascienza, ma è sulla buona strada per diventare realtà. Questo è il teletrasporto quantistico e potrebbe essere il futuro delle comunicazioni velocissime.
L'approccio si basa su ciò che viene chiamato entanglement quantistico - dove due particelle sono collegate tra loro in modo tale da condividere stati. Lo stato di una particella è riflesso dall’altra particella e, ecco la cosa sorprendente, ciò si applica indipendentemente dalla distanza tra le particelle. Ciò significa che coppie di particelle intrecciate possono essere utilizzate per teletrasportare informazioni su grandi distanze, in modo effettivamente istantaneo.
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Ma c’è molta strada da fare tra la comprensione teorica dell’entanglement quantistico e il suo utilizzo pratico per le comunicazioni. Recentemente, però, i ricercatori del Fermilab, nell’Illinois, sono stati in grado di dimostrare con buona fedeltà il teletrasporto quantistico sostenuto a distanza. Sia la distanza che la fedeltà sono importanti per lo sviluppo di tecnologie di comunicazione utilizzabili.
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I ricercatori sono stati in grado di inviare bit quantistici, chiamati qubit, oltre 27 miglia di cavi in fibra ottica con una fedeltà superiore al 90%. L'hardware utilizzato comprendeva dispositivi speciali per il rilevamento di singoli fotoni nonché apparecchiature elettroniche standard per la rete in fibra ottica.
“Siamo molto orgogliosi di aver raggiunto questo traguardo nel teletrasporto quantistico sostenibile, ad alte prestazioni e scalabile sistemi”, Maria Spiropulu, professoressa di fisica Shang-Yi Ch’en al Caltech e direttrice del programma di ricerca IN-Q-NET, detto in a dichiarazione. “I risultati saranno ulteriormente migliorati con gli aggiornamenti del sistema che prevediamo di completare entro il secondo trimestre del 2021”.
Anche il Dipartimento dell'Energia ha recentemente espresso il suo interesse per il teletrasporto quantistico condiviso i suoi piani creare un’Internet quantistica nazionale con sede nell’area di Chicago. La dimostrazione al Fermilab mostra come potrebbe essere creata una rete Internet superveloce.
“Con questa dimostrazione, stiamo iniziando a gettare le basi per la costruzione di una rete quantistica metropolitana nell’area di Chicago”, ha affermato Spentzouris.
I miglioramenti mostrati sia nella fedeltà che nella distanza di trasferimento dei dati sono traguardi importanti creando la prossima generazione di tecnologia delle comunicazioni, che potrebbe eventualmente essere utilizzata in tutto il mondo globo.
“Siamo entusiasti di questi risultati”, ha affermato lo scienziato del Fermilab Panagiotis Spentzouris, capo del programma di scienze quantistiche del Fermilab e uno dei coautori dell’articolo. “Si tratta di un risultato chiave sulla strada verso la costruzione di una tecnologia che ridefinirà il modo in cui conduciamo la comunicazione globale”.
I risultati sono pubblicati sulla rivista PRX quantistico.
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