Per la prima volta i fisici di Delft teletrasportano informazioni tramite Internet quantistico rudimentale

“Un passo importante”, si è qualificato lo scorso anno Anton Zeilinger (Università di Vienna). la prima rete quantistica utilizzabile al mondo, nasce in un laboratorio sotterraneo dell’istituto di ricerca QuTech di Delft. Mercoledì descrivi i creatori di esso nella rivista di settore Natura il passo successivo: per la prima volta, sono riusciti a inviare informazioni sulla rete.

I fisici sognano le reti quantistiche sin dagli anni ’80, quando sono emersi i primi progetti di computer quantistici. Questi computer usano le folli leggi della fisica quantistica, la teoria fisica che descrive il mondo su scala ridotta. Ad esempio, i bit quantistici – qubit – possono essere non solo ‘0’ o ‘1’, ma anche ‘0’ e ‘1’ allo stesso tempo.

Ciò consente ai computer di eseguire calcoli impossibili anche per i migliori supercomputer. I fisici sperano di usarlo per sviluppare nuovi farmaci o materiali personalizzati che scateneranno una rivoluzione energetica.

Misteriosa connessione quantistica

Tuttavia, se vuoi connettere questi computer insieme, hai bisogno di un tipo di Internet completamente diverso da quello che conosciamo finora, un Internet quantistico. Questo utilizza ciò che viene chiamato entanglement, una misteriosa connessione quantistica che significa che ciò che fai con un qubit ha un’influenza diretta su un altro. Anche se è lontano.

L’anno scorso, i ricercatori di Delft sono riusciti a intrappolare per la prima volta tre qubit fisici, alloggiati in un minuscolo foro in un pezzo di diamante di 2 x 2,5 millimetri. che è emersa una rete quantistica rudimentale† In precedenza, tali reti erano possibili solo tra due punti.

Ora i ricercatori hanno effettivamente utilizzato questo entanglement per inviare informazioni dal punto A al punto C, saltando il punto intermedio B. Questo è il motivo per cui i fisici chiamano anche teletrasporto di trasferimento di informazioni, strizzando l’occhio alle serie di fantascienza come star Trekin cui oggetti di grandi dimensioni e persino persone spostarsi direttamente tra due punti†

‘Miglioramento significativo’

Secondo la prima autrice Sophie Hermans, che ha conseguito il dottorato di ricerca su questa ricerca presso QuTech con il gruppo di ricerca del professore di Internet quantistico Ronald Hanson, il passo successivo è stato “molto più complesso di quello che abbiamo fatto l’anno scorso”. Ad esempio, i ricercatori hanno dovuto rendere il groviglio molto più affidabile e aumentare la velocità con cui si forma.

“Un miglioramento significativo”, afferma l’esperta quantistica Tracy Northup (Università di Innsbruck), che non è stata coinvolta nella ricerca stessa. “Ora sono molto più vicini alle applicazioni pratiche”.

L’attuale configurazione è facile da sviluppare sulla carta: l’aggiunta di più nodi o il teletrasporto di informazioni su distanze maggiori non cambia le basi. Tuttavia, la pratica si rivelerà più indisciplinata, sospetta Hermans. La rete deve quindi diventare ancora più affidabile e ancora più veloce. “E penso che ora abbiamo estratto praticamente tutto ciò che possiamo da quella configurazione.”

Secondo Hermans e Northup, questo non dovrebbe essere un grosso problema. In effetti, i miglioramenti necessari per la fase successiva sono già ampiamente disponibili. Ad esempio, puoi rendere più efficiente l’entanglement connettendo i qubit con qualcosa chiamato cavità ottiche, una sorta di camera vibrante per fotoni (particelle di luce). “E se si cambia la frequenza dei fotoni, è possibile utilizzare i cavi ottici delle reti di telecomunicazioni esistenti”, afferma Northup. “Solo allora puoi colmare grandissime distanze.”