Primo teletrasporto quantistico su cavi in fibra ottica



Ha funzionato ilprimo teletrasporto quantisticosu unnormale cavo in fibra ottica, simile a quelli utilizzati per le connessioni Internet:due particelle di luceche si trovavanoalle due estremità del cavosonorimaste al loro postoe nello stesso tempo si sonounite in un abbraccio a distanza scambiandosi informazione, come prevedono le regole bizzarre del mondo quantistico.Fino a pochi mesi fa nessuno avrebbe considerato realistica una cosa simile, tanto che si studiavano nuovi tipi di fibre ottiche adatti al teletrasporto quantistico, ma l'esperimento condotto negli Stati Uniti dimostra il contrario. "Nessuno pensava che fosse possibile", ha detto l'ingegnere informatico Prem Kumar, che alla Northwestern University di Evanston ha coordinato la ricercapubblicata sulla rivista Optica.

E' un passo importante, che potrebbe renderepiù rapidodi quanto si pensasse il passaggio a unanuova era di connessioni Internetmoltopiù veloci di quelle attuali,senza dover modificare la rete attualmente utilizzata per le connessioni Internet. La grande promessa è rendere le comunicazioni quasi istantanee.

Sebbene suggerisca scenari alla Star Trek, il teletrasporto quantistico consiste nello sfruttare la proprietà per la quale le particelle elementari sono in grado di influenzarsi a vicenda anche se molto lontane fra loro, in una sorta di abbraccio a distanza. La scoperta di questo fenomeno, chiamato 'entranglement', è statapremiata nel 2022 con il Nobel per la Fisica.

"Nellecomunicazioni ottichetutti isegnali vengonoconvertiti in luce", ha osservato Kumar, ma mentre isegnali convenzionaliper le comunicazioni classiche comprendonomilioni di particelle di luce(fotoni), "leinformazioni quantisticheutilizzanosingoli fotoni". Per questo, prima di questo esperimento, si pensava che le singole particelle di luce utilizzate per veicolare l'informazione sarebbero statetravolte nel mare di fotoninecessario per le comunicazioni classiche, "come una bicicletta in un tunnel affollato di camion".

La soluzione è arrivatastudiando il modo in cui laluce si disperde nei cavi in fibra ottica: i ricercatori hanno trovato una lunghezza d'ondameno 'trafficata' nella quale collocare i fotoni e quindi hannoaggiunto dei filtriperridurre il rumoredel normale traffico Internet. In questo modo, ha detto Kumar, "abbiamo scoperto chepotevamo ottenere una comunicazione quantistica senza interferenzeda parte dei canali classici che sono contemporaneamente presenti".

Nell'esperimento è stato predisposto uncavo in fibra ottica lungo 30 chilometriconun fotone a ciascuna estremità, quindi sono statiinviati simultaneamenteinformazioni quantistichee ilnormale traffico Internet. Infine è statamisurata la qualitàdelle informazione quantistiche, che è risultatabuona, segnando ilsuccesso della trasmissione.
Il prossimo passo saràripetere l'esperimentosudistanze maggioriutilizzandodue coppie di fotonie poi riprodurlo su unarete realein fibra ottica anziché su bobine di laboratorio.









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