Scienze

Fisica quantistica e trasmissione delle informazioni

Due esperimenti dimostrano che è possibile scambiare informazioni inviolabili, grazie alla meccanica quantistica.

Il teletrasporto quantistico è (quasi) una realtà: due gruppi di scienziati, uno in Canada l'altro in Cina, hanno condotto ricerche e test indipendenti, e ottenuto risultati simili, trasferendo informazioni quantistiche a una distanza di diversi chilometri di una rete in fibra ottica.

Entrambi i test dimostrano la fattibilità del teletrasporto di informazioni, in particolare del trasferimento istantaneo dell'informazione sullo stato quantistico da una particella a un'altra, indipendentemente dalla distanza che le separa. Ciò avviene grazie a una proprietà nota come entanglement, in virtù della quale qualunque misura venga effettuata su una particella, si riflette immediatamente sull'altra.

Si tratta di un concetto di teletrasporto particolare, dove ciò che viene condiviso tra emittente e ricevente è l'informazione: è dunque qualcosa di profondamente diverso dal teletrasporto della fantascienza, per esempio alla Star Trek.

A dare notizia delle due ricerche è la rivista scientifica Nature Photonics, che riporta gli studi di Qiang Zhang (università di Shanghai, Cina) e di Wolfgang Tittel (università di Calgary, Canada).

Quali applicazioni? «Non sarà un teletrasporto da fantascienza», commenta Fabio Sciarrino, esperto di ottica quantistica all’Università Sapienza di Roma, «ma in compenso è una tecnologia rivoluzionaria.» Per esempio perché garantisce la trasmissione di informazioni criptate impossibili da decifrare, se non per il ricevente.

E questo spiega l'interesse per queste ricerche (in particolare di Cina e Stati Uniti, ma non solo): lo sviluppo e l'applicazione di una tale tecnologia avrebbe enormi ricadute su concetti e metodi di sicurezza in ambito militare, per la finanza e i sistemi bancari, per l'industria e, in ultima analisi, anche per la nostra privacy.

Fibre ottiche. Il teletrasporto di cui parliamo si basa sull'entanglement: una risonanza, o correlazione a distanza, tra particelle subatomiche che non ha confronti nella fisica classica. Due particelle in risonanza sono indissolubilmente legate: qualsiasi variazione di stato di una si riflette immediatamente sull’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa.

Saper sfruttare questa proprietà significa fare in modo che l'informazione non venga trasmessa (e perciò è improprio persino parlare di teletrasporto) ma conferita a una delle particelle, per fare sì che l'altra la "conosca".

In passato era stato realizzato qualcosa di analogo (vedi) su una distanza anche maggiore (oltre 140 km), ma sfruttando il laser, mentre ciò che rende notevoli i due esperimenti recenti è l'uso della fibra ottica.

21 settembre 2016 Luigi Bignami
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

Sulle orme di Marco Polo, il nostro viaggiatore più illustre che 700 anni fa dedicò un terzo della sua vita all’esplorazione e alla conoscenza dell’Oriente, in un’esperienza straordinaria che poi condivise con tutto il mondo attraverso "Il Milione". E ancora: un film da Oscar ci fa riscoprire la figura di Rudolf Höss, il comandante di Auschwitz che viveva tranquillo e felice con la sua famiglia proprio accanto al muro del Lager; le legge e le norme che nei secoli hanno vessato le donne; 100 anni fa nasceva Franco Basaglia, lo psichiatra che "liberò" i malati rinchiusi nei manicomi.

ABBONATI A 29,90€

Che cosa c’era "prima"? Il Big Bang è stato sempre considerato l’inizio dell’universo, ma ora si ritiene che il "nulla" precedente fosse un vuoto in veloce espansione. Inoltre, come si evacua un aereo in caso di emergenza? Il training necessario e gli accorgimenti tecnici; che effetto fa alla psiche il cambiamento climatico? Genera ansia ai giovani; esiste la distinzione tra sesso e genere tra gli animali? In alcune specie sì. Con quali tecniche un edificio può resistere a scosse devastanti? Siamo andati nei laboratori a prova di terremoti.

 

ABBONATI A 31,90€
Follow us