Il teletrasporto è ormai realtà: testata la rete internet quantistica, a prova di spie

Uno dei diamanti artificiali usati per il trasferimento delle informazioni

Passo in avanti importante per la futura internet quantistica, ossia una rete che per le sue stesse caratteristiche è supersicura e a prova di spia.
La svolta arriva dalla prima trasmissione quantistica nella quale pacchetti di informazioni sono stati trasmessi tra due nodi non consecutivi di una rete. È stato possibile utilizzando particelle di luce (fotoni) unite virtualmente tra loro in una sorta di abbraccio a distanza: quando una delle due particelle interagisce con qualcosa, anche l’altra reagisce istantaneamente a quella interferenza, a causa del fenomeno tipico della fisica quantistica, chiamato “entanglement”.
È’ quanto è accaduto nell’esperimento pubblicato sulla rivista Nature e condotto dal gruppo dell’Università di Delft, nei Paesi Bassi, guidato da Ronald Hanson, e al quale ha partecipato anche l’italiano Matteo Pompili, ora all’Università di Chicago. “E’ un passo in avanti significativo – ha commentato Pompili – perché abbiamo realizzato per la prima volta un protocollo per collegare due nodi che non erano direttamente connessi tra loro”. Finora, ha aggiunto, “era stato possibile trasferire informazioni quantistiche solo tra due nodi direttamente collegati tra loro”.
E’ un passo fondamentale per realizzare concretamente reti di comunicazione capaci di sfruttare alcune delle incredibili proprietà dei quanti, prima tra tutte l’inviolabilità.
Che sia stradale, elettrica o quantistica, una rete non è altro che un insieme di nodi collegati tra loro pronti per lo scambio di oggetti o informazioni, ma per funzionare realmente deve avere degli “scambiatori” che in ogni nodo riescano a far transitare i dati senza modificarli, fino alla destinazione finale.
I pacchetti delle reti quantistiche sono i quanti, ossia singole particelle (in questo caso fotoni ed elettroni), la cui informazione è definita dal loro stato: “Sono le cose più elementari che conosciamo e per molti aspetti sono ottime per trasmette informazioni, ma allo stesso tempo sono difficili da manipolare”, ha detto Paolo Villoresi, direttore del Centro di ricerca per le Tecnologie quantistiche dell’Università di Padova.
Far transitare un quanto attraverso uno scambiatore per indirizzarlo verso un punto della rete senza modificarlo era una delle grandi sfide da vincere per arrivare a sviluppare vere e proprie reti di comunicazione.
Il grande risultato di questa ricerca è stato quello di sviluppare “scambiatori’” sotto forma di diamanti artificiali, capaci di trasferire le informazioni negli elettroni dei diamanti da un nodo all’altro, utilizzando fotoni entangled, senza però interferire con lo stato iniziale. Per ora il sistema di scambio è stato testato tra tre soli punti, ovvero due coppie di elettroni, ma rappresenta un passaggio fondamentale per realizzare vere e proprie reti quantistiche. “Le reti quantistiche stanno facendo enormi progressi. Come paragone – ha detto Villoresi – si può pensare alle prime macchine digitali negli anni ’90, i primi dispositivi erano ingombranti, costosi e con elettronica molto complessa. Ora qualsiasi telefonino ha al suo interno sistemi avanzatissimi frutto di quelle sperimentazioni. Così sarà per internet quantistico”.

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