Il teletrasporto quantistico di dati a 100 km di distanza - via @NIST

Gli scienziati del NIST (National Institute of Standards and Technology) hanno realizzato il teletrasporto quantistico di dati a 100 km di distanza quadruplicando il precedente record di trasmissione.

Non si tratta ancora, purtroppo, del teletrasporto di materia, uno dei paradigmi delle più note saghe sci-fi come Star Trek, ma della possibilità di ricreare all'istante e in una posizione remota dello spazio un set di dati (teletrasporto di informazioni).

L'esperimento è consistito nel teletrasporto dello stato quantistico di un fotone ad un altro fotone situato al capo opposto di una rete in fibra ottica (il famoso "entanglement"). La quantità di dati trasferita è ancora minimale: si parla di "qubit", ossia l'unità fondamentale della computazione quantistica. Il record è stato realizzato grazie all'implementazione di un nuovo sensore capace di rilevare un singolo fotone.

La  ricostruzione remota dei dati contenuti in uno stato quantistico parte con la produzione di un fotone, succesivamente suddiviso con un prisma in due fotoni identici dotati di entanglement.

Entanglement

Video di approfondimento per capire qualcosa in più sullo spin e la superposizione quantistica

Uno dei due fotoni viene inviato al capo terminale della fibra e viene definito l'output. L'altro fotone passa attraverso un beam splitter (dispositivo ottico che divide un raggio di luce in due parti) insieme ad un altro fotone, l'input. I due fasci di luce possono essere in fase oppure no (ed è proprio questa l'informazione che si vuole teletrasportare, ossia il qubit).

I sensori di nuova concezione sono situati in prossima dell'output (al capo estremo della fibra ottica) e subito dopo il beam splitter, e si attivano ogniqualvolta un fotone li colpisce, permettendo ai ricercatori di capire se il fotone è in fase o fuori fase all'input. Al capo opposto il sensore confronta i dati dell'output con l'input. Bisogna ammettere che il segnale è molto debole e solo l'1% dei fotoni raggiunge il capo opposto dell'infrastruttura ottica per essere rilevato (per tale ragione senza questi sensori l'esperimento sarebbe stato impossibile).

 

Nell'immediato futuro non sarà certo possibile trasferire dati, ma si potrà lavorare concretamente per realizzare criptazioni quantistiche in grado di garantire l'inviolabilità delle comunicazioni tra dispositivi (si dovrebbero decodificare degli stati quantistici per ricostruire le informazioni); e si potrà continuare a sviluppare la già citata computazione quantistica, il "santo graal" dell'informatica.

Fonti:

http://tinyurl.com/qaqzj6w
http://www.extremetech.com/extreme/214815-scientists-set-new-record-teleporting-quantum-data-60-miles