Internet quantistica, raggiunta nuova pietra miliare: entanglement possibile anche su odierne fibre ottiche?

Credito: geralt, Pixabay, 6663230

Un team di ricercatori della TU Delft ha mostrato che è possibile realizzare l’entanglement quantistico, detto a volte “teletrasporto quantistico”, sul dispositivo optomeccanico. L’entanglement quantistico può essere realizzato sperimentalmente riproducendolo stato di un qubit il quale può essere rappresentato da singoli elettroni così come da singoli fotoni (o atomi). In questo caso i ricercatori hanno riprodotto l’effetto su una struttura meccanica in silicio.
Nel comunicato sul sito della stessa TU Delft si parla di “ricerca rivoluzionaria”. Lo studio è stato pubblicato su Nature Photonics.[1]

La struttura ricettiva è microscopica, misurabile in micrometri, fatta da decine di miliardi di atomi. I ricercatori sono riusciti a trasportare fotoni attraverso decine di metri di fibra ottica. I fotoni, partiti dalla fonte, sono arrivati nella memoria quantistica realizzata con due massicci risonatori meccanici fatti di silicio, ognuno delle dimensioni di 10 micrometri. Lo stato teletrasportato di fotoni poteva poi essere recuperato fedelmente dai ricercatori dalla memoria.

Il teletrasporto quantistico è uno degli obiettivi primari dell’intera informatica quantistica, soprattutto per quanto riguarda il comparto delle reti di comunicazione. Da quando l’effetto è stato dimostrato empiricamente, diversi team di ricercatori si sono sforzati di ricreare il primo teletrasporto quantistico di uno stato di un qubit ottico arbitrario su una memoria micromeccanica quantistica. Ed è ciò che hanno fatto i ricercatori guidati da Simon Gröblacher della Delft.

Utilizzare dispositivi optomeccanici rappresenta una svolta in quanto, come rivela il comunicato della stessa Delft, possono essere usati a qualsiasi lunghezza d’onda ottica, dunque anche quelle delle fibre ottiche “classiche” che si utilizzano per le telecomunicazioni odierne.
“Questa pietra miliare è stata possibile grazie alla qualità e alla flessibilità dei nostri sistemi optomeccanici nanofabbricati, che, a differenza della maggior parte degli altri sistemi quantistici, consentono proprietà ottiche progettate in modo indipendente. Una futura Internet quantistica utilizzerà senza dubbio la rete di telecomunicazioni esistente a questa lunghezza d’onda”, spiega Gröblacher.

Note e approfondimenti

  1. Optomechanical quantum teleportation | Nature Photonics (IA) (DOI: 10.1038/s41566-021-00866-z)

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