20 giugno 2014 agriroot_2014

Santa Lucia

Ci sono voluti due chip composti da diamanti, conservati nell’elio liquido, a 270 gradi celsius sotto zero, e raggi laser. Ma alla fine ci sono riusciti. Usando le pietre preziose create in laboratorio, gli scienziati olandesi assicurano di essere stati i primi ad aver trovato un sistema deterministico per teletrasportare informazioni quantistiche tra atomi e dispositivi a stato solido che si comportano come veri hard disk. Un metodo perfettamente efficiente e replicabile che è stato testato su una distanza di ben tre metri. Contro il mezzo metro iniziale e l’88 per cento di probabilità di successo raggiunto da Jen-Wei Pan due anni fa. Il margine di fallimento è ora pari a zero e la qualità dei dati trasmessa si aggira intorno al 77 per cento.

Il risultato dello studio appena pubblicato su Science sembra posare un tassello decisivo per il possibile sviluppo pratico di un quantum network, ma anche dei computer quantistici: macchine futuristiche che sfruttando le regole della meccanica teorizzata agli inizi del Novecento, come ad esempio la sovrapposizione e la correlazione di stati, saranno capaci di avere delle eccezionali capacità computazionali.

“Il gruppo di Hanson – commentano a Repubblica.it Alberto Peruzzo e Alberto Politi, due degli italiani che nel 2012 hanno creato il primo processore in grado di lavorare su stati quantistici – ha dimostrato che questo tipo di teletrasporto è possibile con il cento per cento di efficienza. Perciò, mentre fino ad ora sono state fatte dimostrazioni probabilistiche, cioè schemi che funzionano una frazione delle volte, qui il metodo funziona sempre. Il nuovo risultato rappresenta un passo  in avanti verso la costruzione di nuovi dispositivi di comunicazione e computazione basati sui quantum bits”.

Non è Star Trek. Il teletrasporto quantistico è molto lontano dall’immaginario creato dalla fantascienza. Dimenticate oggetti che si smaterializzano improvvisamente dalla scrivania, per poi riapparire dall’altra parte del mondo. C’è invece un passaggio d’informazioni quantistiche da un sistema fisico a un altro. Il tutto senza spostare la materia cui sono legate. Spiega Cristian Bonato, trentaquattrenne padovano ricercatore al Delft, non coinvolto nell’esperimento: “Questo tipo di informazioni non sfrutta i bit classici, che possono assumere due stati binari: O e 1. Ma i cosiddetti quantum bits che, in base al principio di sovrapposizione quantistica, possono essere 1 e 0 contemporaneamente. I quantum bits hanno anche un’altra capacità: quella di essere trasferiti da una particella all’altra usando il teletrasporto, realizzabile grazie a una particolare proprietà della meccanica quantistica”.

Il principio in questione si chiama entanglement, una sorta di misterioso “intrecciamento”, per cui due particelle una volta che sono entrate in contatto tra loro, rimangono connesse anche quando vengono separate e poste a grandissima distanza: ad esempio, una sulla terra e l’altra sulla luna. Sfruttando questa correlazione, una misura dello stato dell’una comporta automaticamente un cambiamento opposto dello stato dell’altra. Un fenomeno intuitivo che non esiste nella fisica classica e piaceva poco ad Albert Einstein. Uno “spaventoso effetto a distanza”, era stata la definizione usata dal genio della fisica in una lettera a Max Born, che l’aveva portato persino a dubitare della validità della meccanica quantistica.

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