Quantistica e fibra ottica ora possono coesistere. E il merito va all’ultimo esperimento dei ricercatori della Northwestern University, che hanno dimostrato come il teletrasporto quantistico possa avvenire anche attraverso i comuni cavi in fibra ottica, gli stessi impiegati quotidianamente per il traffico internet.
Teletrasporto quantistico: una rivoluzione imminente
Prima di parlare dell’esperimento, è bene precisare cosa si intenda per teletrasporto quantistico. Basato sul principio dell’entanglement, si tratta di un fenomeno che permette a due particelle di rimanere connesse e di scambiarsi informazioni anche a grandi distanze.
In pratica, attraverso il teletrasporto quantistico l’informazione viene trasmessa istantaneamente e in maniera ultrasicura. Fino a pochi mesi fa nessuno avrebbe considerato realistica una cosa simile, tanto che si studiavano nuovi tipi di fibre ottiche adatti al teletrasporto quantistico.
Il motivo? Stando al professor Prem Kumar, a capo della ricerca pubblicata sulla rivista Optica, “nelle comunicazioni ottiche tutti i segnali vengono convertiti in luce“. Ma mentre i segnali convenzionali sfruttano milioni di particelle di luce (fotoni), “le informazioni quantistiche utilizzano singoli fotoni“. Il rischio è quindi di ritrovarsi con singole particelle quantistiche travolte dai fotoni delle linee convenzionali.
L’esperimento condotto dalla Northwestern University ha dimostrato invece il contrario, ovvero che le particelle in questione possono coesistere con i fotoni all’interno delle linee tradizionali.
L’esperimento: 30 chilometri di fibra ottica “quantistica”
Studiando le proprietà dei cavi in fibra ottica, i ricercatori sono riusciti a trovare alcune lunghezze d’onda meno affollate, che consentono “[…] una comunicazione quantistica senza interferenze da parte dei canali tradizionali contemporaneamente presenti“, spiega Kumar.
Per dimostrare la fattibilità di queste lunghezze d’onda, gli scienziatie hanno testate con un cavo sperimentale in fibra ottica lungo 30 chilometri. I ricercatori hanno inviato da un lato del cavo un flusso di traffico internet normale, mentre dall’altro i segnali quantistici.
Il risultato? Le informazioni quantistiche sono state trasmesse con successo, segnando una pietra miliare nel campo delle comunicazioni quantistiche.
Verso reti internet in fibra ottica “quantistiche”
Questa scoperta elimina la necessità di progettare nuovi cavi esclusivamente per il teletrasporto quantistico, e al tempo stesso apre la strada a linee in fibra ottica quantistiche in grado di fornire comunicazioni ultrasicure e istantanee per settori come la ricerca farmaceutica, la finanza e l’ottimizzazione dei sistemi.
Il passo successivo per il team di Kumar sarà testare la tecnologia su distanze maggiori e su reti internet reali, al di fuori delle condizioni controllate del laboratorio. Inoltre, i ricercatori puntano a dimostrare il cosiddetto “entanglement swapping”, un processo che permetterebbe di collegare particelle che non si sono mai incontrate: un elemento essenziale per applicazioni come il calcolo quantistico distribuito.
