Spazio e Scienze

Rete fotonica da 400 chilometri nello spazio, record cinese

Un team di scienziati cinesi ha stabilito un nuovo record nella comunicazione quantistica, riuscendo a spedire un singolo fotone verso un satellite per poi riceverlo di nuovo sulla Terra. L'esperimento, guidato da Jian-Wei Pan della University of Science and Technology of China (Shanghai), segna una nuova pietra miliare nello sviluppo della tecnologia quantistica.

Questa scoperta ci porta un passo più vicino alla realizzazione di sistemi di comunicazione quantistici, i quali offrono una sicurezza virtualmente assoluta – per quanto esistono già modi per violarli, almeno in teoria. In ogni caso, è chiaro che tanto i militari quanto molte aziende private potrebbero essere interessate in una tecnologia come questa, che assicurerebbe la possibilità di trasmettere dati su grandi distanze al sicuro da occhi indiscreti.

Il risultato è stato ottenuto con un metodo relativamente semplice: gli scienziati hanno usato due telescopi, configurati come un binocolo, puntandoli verso un satellite. Quest'ultimo, in orbita a 400 Km di altezza, è ricoperto di pannelli il cui scopo è riflettere i raggi laser verso il loro punto di origine. Uno dei due telescopi è stato usato per mandare la luce nello spazio, e il secondo per riceverla.

Si è ottenuto un segnale di ritorno con una frequenza di circa 600 fotoni al secondo. "Questi risultati sono sufficienti per creare un collegamento QKD (Quantum Key Distribution) sicuro tra il satellite e la terra, tecnicamente", ha spiegato Jian-Wei.

"Si tratta di un cruciale passo avanti verso la versione finale di una tecnologia QKD ad alta velocità tra il satellite e le stazioni a terra, che servirà anche come piattaforma di test per le comunicazioni quantistiche sicure intercontinentali", ha aggiunto un collega di Jian-Wei.

C'è anche un aspetto curioso, come si legge sul MIT Technology Review: gli scienziati cinesi hanno usato il satellite tedesco CHAMP, che è andato fuori orbita nel 2010. È chiaro che i risultati sono stati mantenuti segreti per qualche tempo, quindi.

Forse i cinesi hanno rotto gli indugi perché sono ormai pronti a lanciare una missione dedicata a questa ricerca: si chiama Chinese Quantum Science Satellite, e andrà in orbita nel 2016. A quanto pare però non vogliono fare tutto da soli; "speriamo di stabilire una rete di comunicazione quantistica tra Pechino e Vienna" ha detto infatti Jian-Wei.

E tale obiettivo presuppone una stretta collaborazione con i colleghi europei, che sono i concorrenti più diretti in questo specifico ambito scientifico. Nel maggio del 2012, per esempio, in Cina si stabilì un primo record di teletrasporto quantistico, ma poco dopo il primato fu superato in Europa, con una connessione tra La Palma e Tenerife (Spagna).