Quando pensiamo al teletrasporto, ci sembra un espediente di un film di fantascienza, come Star Trek, ma in realtà i ricercatori degli Stati Uniti sono riusciti in una vera e propria impresa ingegneristica. È stato, infatti, effettuato il primo teletrasporto quantistico tramite Internet. Si tratta di un grande successo nell’ambito della fisica, che ha reso possibile teletrasportare uno stato quantistico di luce attraverso più di 30 chilometri (circa 18 miglia) di cavo in fibra ottica, in mezzo a un denso flusso di traffico Internet. L’esito della ricerca è stato pubblicato su Optica.
Il teletrasporto quantistico avviene in un batter d’occhio e consiste nel processo che prevede di spostare le possibilità quantistiche di un oggetto situato in un luogo su un oggetto simile in un altro luogo. Al secondo oggetto dovrà essere imposto lo stesso equilibrio di possibilità del primo, il quale sarà distrutto con cura. Teletrasportare stati quantistici per mezzo di infrastrutture già esistenti conduce verso il raggiungimento di una rete informatica connessa quantisticamente, di una crittografia avanzata o di nuovi potenti metodi utili al rilevamento.
Primo teletrasporto quantistico su Internet: i ricercatori hanno protetto lo stato di un fotone nel traffico Internet
Il processo di intreccio delle identità quantistiche di due oggetti presuppone l’invio di una singola onda di informazioni tra punti nello spazio. In questo percorso, lo stato quantico di un oggetto può essere soggetto al rischio di sciogliersi nella realtà pochi secondi dopo la sua creazione. Questo può accadere a causa di onde elettromagnetiche di radiazione e con l’urto e lo sfregamento termico delle particelle in movimento, per cui vi è la necessità di proteggere lo stato quantico.
Il team di ricercatori ha agito impiegando una serie di tecniche che hanno limitato il canale del fotone e ridotto le possibilità che potesse disperdersi e mescolarsi con altre onde. E ciò con l’obiettivo di proteggere lo stato di un singolo fotone rispetto a un’intensa corrente di traffico Internet di 400 gigabit al secondo.
È incredibilmente entusiasmante perché nessuno pensava che fosse possibile. Il nostro lavoro mostra un percorso verso reti quantistiche e classiche di prossima generazione che condividono un’infrastruttura in fibra ottica unificata. In pratica, apre le porte per spingere le comunicazioni quantistiche al livello successivo. Se scegliamo correttamente le lunghezze d’onda, non dovremo costruire nuove infrastrutture. Le comunicazioni classiche e le comunicazioni quantistiche possono coesistere.
Prem Kumar, ingegnere informatico della Northwestern University che ha guidato lo studio
