Un team dell’Università di Stoccarda in Germania ha raggiunto una svolta nella comunicazione quantistica: teletrasportando con successo informazioni quantistiche tra fotoni generati da sorgenti luminose completamente separate. Questa pietra miliare avvicina significativamente alla realtà la visione di un’Internet quantistica sicura e a lunga distanza.
La sfida della distanza quantistica
I segnali Internet tradizionali possono essere potenziati con amplificatori, ma i dati quantistici sono diversi. Qualsiasi tentativo di amplificare un segnale quantistico ne fa crollare lo stato delicato, rendendolo inutilizzabile. Per inviare informazioni quantistiche su lunghe distanze, sono necessarie sorgenti luminose che producano fotoni identici, particelle indistinguibili l’una dall’altra.
Questo è stato un grosso ostacolo: garantire che due fonti indipendenti creino fotoni con le stesse caratteristiche è incredibilmente difficile. Sottili differenze possono distruggere lo stato quantico durante il teletrasporto.
Punti quantici: la chiave per la stabilità
I ricercatori hanno risolto questo problema utilizzando i punti quantici : semiconduttori su scala nanometrica che emettono luce a frequenze estremamente precise. Questi punti producono fotoni così simili da essere effettivamente intercambiabili. Ciò consente alle informazioni quantistiche di “rimbalzare” attraverso reti con stazioni ripetitive senza perdite o interruzioni.
“Per la prima volta al mondo siamo riusciti a trasferire informazioni quantistiche tra fotoni provenienti da due diversi punti quantici”, afferma il fisico Peter Michler dell’Università di Stoccarda.
Come funziona il teletrasporto quantistico (non è quello che pensi)
Il termine “teletrasporto” è fuorviante. I ricercatori non stanno spostando la materia; stanno trasferendo uno stato quantico —l’informazione codificata all’interno di un fotone—da una particella all’altra. Ciò richiede che i due fotoni siano in uno stato quantistico “sfocato” e, soprattutto, indistinguibili.
Il team di Stoccarda ha dimostrato che questo può funzionare anche quando i fotoni provengono da diversi punti quantici, aprendo la porta all’ampliamento delle reti quantistiche. L’esperimento si è svolto su un cavo in fibra ottica standard da 10 metri, dimostrando la compatibilità con l’infrastruttura esistente.
Perché è importante: sicurezza quantistica
Le implicazioni sono enormi. Un’Internet quantistica protetta da questa tecnologia potrebbe rendere impossibile l’intercettazione. La comunicazione quantistica è intrinsecamente sicura perché qualsiasi tentativo di intercettare il segnale lo altera, allertando sia il mittente che il destinatario.
L’attuale tasso di successo del teletrasporto è di poco superiore al 70%, ma i ricercatori stanno lavorando per migliorarlo. Estendere la distanza è un’altra priorità.
Questa svolta dimostra che la tecnologia basata sui punti quantici sta maturando rapidamente, fornendo un elemento fondamentale per le future reti di comunicazione sicure. La corsa per costruire un’Internet quantistica funzionale è iniziata e questo esperimento segna un passo avanti fondamentale.
