IL TELETRASPORTO QUANTICO SPERIMENTATO NEL MONDO REALE

teleportationDue gruppi di ricercatori – uno a Calgary in Canada e l’altro ad Hefei in Cina- hanno sperimentato il teletrasporto quantico, finora testato solo in laboratorio, nel mondo reale.

Per realizzare ciò, sono state utilizzate delle reti di fibra ottica esistenti, capaci di trasmettere delle piccola unità di informazioni da una città all’altra attraverso l’entanglement quantistico.

Secondo la meccanica quantistica fotoni ed elettroni possono essere coinvolti nel cosiddetto entanglement. Questo significa che non importa quanto questi siano distanti, ma ciò che accade ad uno influenzerà l’altro istantaneamente. Sono numerosi gli esperimenti che hanno dimostrato questo.

Alcuni esperimenti di laboratorio erano riusciti a trasmettere informazioni utilizzando proprio l’entanglemente quantistico. Ma tradurre tutto questo nel mondo reale era una sfida davvero molto difficile, poiché vi sono alcuni fattori che possono confondere il processo. Eppure questi due gruppi di studiosi hanno accolto la sfida e compiuto un passo in avanti nella ricerca, come spiegato in due articoli apparsi sulla rivista Nature Photonics. La riuscita dell’esperimento comporta dei progressi importanti le comunicazioni e per le tecnologie di crittografia.

In entrambi gli esperimenti è stato codificato un messaggio in un fotone, che è poi stato mandato in una sorta di stazione intermedia. Lì il messaggio è stato trasferito ad un fotone differente, che si trovava in uno stato di entanglement con un fotone tenuto presso la stazione ricevente. Questo processo distrugge le informazioni contenute nel primo fotone, ma le trasmette al ricevitore attraverso l’entanglement. Quando la stazione intermedia misura il fotone, si crea una sorta di chiave che decifra le informazioni dei fotoni in stato di entanglement. Questa chiave viene inviata tramite una connessione internet, dove vengono combinate le informazioni contenute all’interno dei fotoni allo scopo di svelare il messaggio.

I due esperimenti non sono stati in grado di trasmettere molte informazioni. A Calgary si è effettuato l’esperimento più veloce, con 17 fotoni al minuti e 4 miglia di distanza attraversate. L’esperimento compiuto ad Hefei ha però potuto intuire con più precisione lo stato dei fotoni, attraversando circa 9 miglia.

Nonostante questo, si tratta di un passo avanti notevole, se si considera che fino ad ora questo genere di prove si era svolta solo in laboratorio.

Nulla a che vedere con il teletrasporto di cui si parla in Star Trek: i fotoni non scompaiono da un luogo per comparire in un altro. E’ semmai l’informazione che viene teletrasportata attraverso l’entanglement quantistico. Viene utilizzato il moniker di teletrasporto poiché il messaggio iniziale viene distrutto quando il fotone che lo trasporta viene misurato ed è solo l’informazione che si sposta da un luogo ad un altro.

Uno degli ostacoli più grandi per entrambi i gruppi è stata la tendenza dei cavi in fibra ottica di allungarsi e comprimersi a causa delle variazioni di temperatura. Anche se questo non cambia nulla nell’ambito delle telecomunicazioni regolari, per quanto riguarda la comunicazione quantica i fotoni inviati devono arrivare esattamente nello stesso istante. Entrambi i gruppi hanno utilizzato degli input di dati complessi supplementari, per garantire che i fotoni arrivassero proprio così come erano partiti.

Il teletrasporto quantico su lunghe distanze era già stato compiuto in precedenza da un team di ricercatori austriaci che nel 2012 erano riusciti a inviare informazioni a quasi 90 miglia tra due delle isole Canarie, utilizzando dei laser. Utilizzare dei laser a questo scopo in alcune situazioni può funzionare, ma le condizioni ambientali possono disturbare il segnale. Ecco perché oggi internet è costituita invece da un rete di cavi in fibra ottica.

La più grande applicazione del teletrasporto quantico avrà luogo probabilmente come mezzo di cifratura delle informazioni. Poiché i due fotoni comunicano tra loro attraverso l’entanglement, non esiste un modo diverso per leggerle. Per decifrare il messaggio serve la chiave, che viene inviata tramite internet. Ma anche se la chiave viene intercettata, si è ancora solo a metà del puzzle e per leggere tutto servono i fotoni stessi.

Questo processo potrebbe anche essere usato per creare delle reti di ripetitori quantici per allungare la capacità delle reti tra città e nazioni.

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Articolo di generazionebio.com
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