Teletrasporto quantistico a 44 km di distanza: l'esperimento riuscito di Caltech e Fermilab

Il trasferimento delle informazioni quantistiche è un processo molto più complesso di quello tradizionale che permette, ad esempio, di visualizzare questa notizia sul vostro computer. La ricerca sta tuttavia progredendo in questo campo e l’ultima novità arriva dagli Stati Uniti, dove un gruppo di ricerca del Fermilab e del Califormia Institute of Technology (Caltech in breve) ha effettuato il teletrasporto quantistico di informazioni a 44 km di distanza con una accuratezza del 90%. Un risultato di grande rilevanza che lascia presagire la possibilità di creare in futuro reti quantistiche a livello cittadino e oltre.

Teletrasporto quantistico a 44 km di distanza: il risultato del Caltech

Bisogna innanzitutto fare una premessa: in ambito quantistico il termine “teletrasporto” ha un significato leggermente differente rispetto a quello normalmente impiegato, che fa pensare a Star Trek e ad altre ambientazioni fantascientifiche. In realtà si parla di teletrasporto dello stato quantistico, che corrisponde poi di fatto al teletrasporto fisico.

Per capire meglio di cosa si tratti, si pensi a un esempio come questo: l’autore di questa notizia e il lettore hanno due fogli bianchi in tutto e per tutto identici. Sono tanto identici che potrebbero essere scambiati e nessuno saprebbe dire che ciò sia avvenuto. Immaginiamo ora invece che il foglio dell’autore abbia stampato su di esso questa notizia: se l’inchiostro venisse rimosso senza lasciare alcuna traccia e venisse, invece, apposto in maniera totalmente identica sul foglio del lettore, l’informazione verrebbe teletrasportata perché non sarebbe possibile distinguere il foglio "originale" da quello di destinazione.

L’esempio è volutamente semplicistico e semplificato, ma vuole dare l’idea del concetto sottostante. In ambito quantistico due atomi che abbiano lo stesso stato sono identici in tutto e per tutto, tanto che non ha senso parlare di atomi distinti con una propria identità, dato che non è possibile distinguerli al di là della propria posizione nello spazio. In virtù di ciò, trasferire le informazioni da un atomo all’altro è un’operazione indistinguibile dallo scambio degli atomi stessi e per questo si parla di teletrasporto.

Il gruppo del Fermilab ha utilizzato della fibra ottica commerciale, del tutto simile a quella utilizzata per costruire le reti odierne, per trasmettere l’informazione dell’entanglement quantistico a una distanza di 44 km. Di particolare rilevanza è l’accuratezza, pari al 90%, che lascia presagire la possibilità di creare reti quantistiche su scala cittadina una volta che la tecnologia si sarà evoluta a sufficienza.

“Siamo molto contenti di questi risultati”, ha affermato Panagiotis Spentzouris, capo del programma quantistico del Fermilab e uno degli autori dello studio pubblicato su PRX Quantum. “Questo è un risultato chiave nel percorso verso la costruzione di una tecnologia che ridefinirà come effettuiamo la comunicazione su scala globale.”

Lo sviluppo di una rete quantistica permetterà di scambiare informazioni tra aziende o tra diverse sedi della stessa azienda garantendone la confidenzialità, ad esempio, ed è per questo motivo che molte realtà pubbliche e private stanno investendo grosse somme in questo ambito.