Teletrasporto, una realtà microscopica

Quanti

 

 

 

 

Una ricerca dimostra che è possibile utilizzare fotoni provenienti da diverse sorgenti nel teletrasporto quantistico. La Comunicazione del futuro si reggerà sulle cd. reti quantistiche, sistemi che oltre a potenziare i sistemi di scambio delle informazioni, avranno il merito di renderli assolutamente sicuri

di Marco Caffarello

Sebbene solo per le più piccole entità della realtà fisica della materia, come fotoni e particelle, oggi parlare di ‘teletrasporto‘ non rappresenta più un’utopia, né uno dei più grandi sogni dell’uomo.

Oggi infatti il teletrasporto quantistico è già un successo della ricerca scientifica, ed in particolare della Fisica, e differentemente da quanto potremmo immaginare, l’applicazione tecnologica della facoltà della materia di ‘teletrasportarsi’ è già in essere in molti sistemi diversi.

Una ricerca di Mark Stevenson e dei suoi colleghi della Toshiba Research Europa a Cambridge, nel Regno Unito, in collaborazione con il Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge, studio pubblicato solo qualche giorno fa sull’autorevole rivista scientifica Nature Communication, ha aggiunto qualcosa in più: il successo dello studio dell’equipe è stato infatti quello di aver superato il limite sine qua non ottenere il teletrasporto, l’utilizzo di sorgenti diversi per ottenere fotoni. Gli scienziati sanno bene infatti che la materia è in grado di comunicare e trasportare informazioni anche quando si trova a grandi distanze, grazie ad uno dei più ‘bizzarri’ effetti della meccanica quantistica, il cd. entanglement, traducibile in italiano come ‘non-separabile’, ossia, come spiegano gli esperti,” la cd. correlazione tra gli stati di due particelle opportunamente preparate che si mantiene anche quando le particelle in questione vengono allontanate a distanza arbitraria”. Oggi queste conoscenze vengono sopratutto sfruttate per migliorare le capacità e le prestazioni della comunicazione informatica, e in questa cornice si inserisce il più grande ed ambizioso progetto di ingegneria informatica, ossia la realizzazione di un computer quantistico con un nuovo dispositivo di calcolo nel quale i tradizionali bit, cioè le unità d’informazione binaria che codificano l’informazione assumendo sempre i valori di 0 e 1, sono sostituiti da qubit, ovvero i bit quantistici.

A fare da supporto fisico a questi dispositivi non sarebbe più, come siamo abituati, dispositivi elettrici, il semplice interruttore di casa che ‘apre’ e ‘chiude’ i dispositivi elettronici, ma gli stati quantistici di sistemi microscopici che possono avere non solo due valori diversi, come per esempio lo spin di uno ione che ha solo due direzioni nello spazio, ma anche una sovrapposizione di stati diversi, ampliando enormemente la potenza di calcolo. Il fotone, particella elementare o quanto di luce che costituisce la più semplice radiazione elettromagnetica in natura, spiegano gli scienziati, rappresenta il perfetto supporto fisico dei bit quantistici, ciò perché queste particelle presentano dei vantaggi notevoli come, ad esempio, rispondere adeguatamente, in termini di grandezza e di quantità d’energia, al sistema quantistico che li genera. Le fasi sperimentali delle teorie dell’equipe di ricerca dimostrano infatti, come spiega per Nature Mark Stevenson,”in un protocollo di teletrasporto quantistico è possibile usare fotoni che provengono da sorgenti molto diverse, un laser e un diodo a emissione di luce, con una differenza nella larghezza di banda addirittura di un fattore 100. Nonostante ciò, il teletrasporto è riuscito con una fedeltà media di 0,77: in alte parole, la trasmissione dello stato quantistico avveniva in modo corretto nel 77 per cento dei casi”.

Si deduce facilmente quindi come il futuro della comunicazione si reggerà sulle cd. reti quantistiche, sistemi che oltre a potenziare il trasporto delle informazioni, avrà il merito, come dimostra l’esperimento, di rendere assolutamente sicuro le chiavi crittografiche delle informazioni, e di questi tempi, come il caso Data Gate dimostra, non è male.

 

http://www.lescienze.it

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