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Il teletrasporto fa passi avanti verso il mondo di Star Trek

Un gruppo internazionale di scienziati ha messo a punto un nuovo protocollo per il teletrasporto quantistico. Sembra possibile trasferire più qubit alla volta preservando l'entanglement. Si avvicina l'era del computer quantistico.

Ricercatori di Danzica (Polonia), Londra e Cambridge (USA) hanno messo a punto una nuova teoria del teletrasporto, secondo la quale è possibile il trasferimento quantico alla velocità della luce. Una possibilità che è nota nella teoria da circa 20 anni, ma che da oggi sembra un po' più vicina a una realizzazione pratica.

Il punto di partenza è lo stesso usato dall'esperimento cinese realizzato lo scorso maggio, quando si riuscirono a trasferire proprietà quantistiche su una distanza di circa 97 chilometri. Un test che mette in evidenza anche il limite attuale delle nostre conoscenze: il trasferimento quantistico è possibile solo un qubit alla volta.

Il principio teorico soggiacente è quello dell'entanglement quantistico, noto anche come "non separabilità". Ci dice che due o più sistemi distanti possono mantenere una relazione fissa per quanto riguarda il loro stato quantistico, quindi una variazione su un sistema si può riflette istantaneamente sugli altri – anche se tra loro ci sono anni luce di distanza. Gli esperimenti e gli studi in corso puntano proprio a realizzare questa "sincronizzazione quantistica".

Gli esperimenti fatti finora hanno però evidenziato un limite difficile da superare, perché il legame quantistico tende a deteriorarsi, fino a distruggersi nel trasferimento. La nuova teoria prevede invece che questo sia "riciclabile", e che sia possibile teletrasportare più oggetti invece che uno solo, com'è stato fatto in Cina.

Il nuovo protocollo teorico andrà ovviamente verificato sperimentalmente, ma in teoria rende possibile trasferire più qubit alla volta preservando il legame quantistico, o se non altro facendolo durare di più. A ogni trasporto infatti questo si riduce comunque, ma proporzionalmente al numero di particelle trasferite (viaggiano le proprietà quantistiche, non le particelle vere e proprie).

Come spiega Sergii Strelchuck (Università di Camdridge), "il legame quantistico si può considerare il carburante che alimenta il teletrasporto", e il nuovo protocollo si può definire "più efficiente dal punto di vista dei consumi, capace di usare l'entanglement con parsimonia, e allo stesso tempo di eliminare il bisogno di correggere gli errori".

Concretamente quindi questo gruppo di scienziati ha teorizzato ciò che potremmo definire un nuovo passo avanti verso il teletrasporto di Star Trek, anche se naturalmente siamo ancora ben lontani dal realizzare tale invenzione fantascientifica.

Non vediamo l'ora di avere a disposizione teletrasporto, replicatore e sala ologrammi (tanto per cominciare), e quindi speriamo che presto questo nuovo protocollo avrà una controprova sperimentale, ma è più probabile che queste ricerche trovino un'applicazione pratica nella realizzazione di un nuovo tipo di computer, che usi il teletrasporto quantistico invece del trasferimento di elettroni – che è alla base dell'odierna elettronica.

"Costruire un computer quantistico è una delle grandi sfide per la fisica moderna, e speriamo che il nuovo protocollo di teletrasporto possa portare avanzamenti in tale area", ha infatti dichiarato Strelchuck.