Secondo un comunicato apparso sul sito dell’Università di Vienna un gruppo di ricercatori dello stesso istituto e dell’Accademia Austriaca delle Scienze è riuscito a realizzare quello che è stato definito come il “teletrasporto quantistico multidimensionale” per la prima volta.
Doppio studio
Il risultato ottenuto dal team austriaco è stato raggiunto anche da un gruppo di ricercatori, in maniera indipendente come riporta Scientific American, dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina.
Quest’ultimo lavoro, però, ancora non è stato ancora pubblicato in una rivista peer-reviewed (è presente per il momento solo su arXiv, vedi terzo link più sotto) a differenza di quello dei ricercatori austriaci che è stato pubblicato su Physical Review Letters.
Teletrasporto di stati quantistici tridimensionali
Nello specifico, gli scienziati hanno teletrasportato stati quantistici tridimensionali, un teletrasporto “alto-dimensionale” che potrebbe risultare molto importante per il futuro stesso dei computer quantistici.
Si trattava solo di una possibilità teorica ma i ricercatori dichiarano di esserci riusciti: nello studio, pubblicato su Physical Review Letters, viene descritto come hanno teletrasportato lo stato quantico di un fotone su un altro fotone distante.
Qutrit
Se in precedenza lo stesso effetto era stato ottenuto solo su due livelli (qubit), ovvero teletrasportando informazioni con valori “0” o “1”, i team di ricerca austriaco e cinese sono invece riusciti a mettere in atto il teletrasporto di uno stato a tre livelli (“qutrit”).
Allo “0” e all'”1″ è stato dunque aggiunto un “2”.
Passo importante per la futura Internet quantistica
Se immaginiamo questi stati come tre fibre ottiche, i risultati di questo studio stanno a significare che un singolo fotone potrebbe anche essere localizzato contemporaneamente su tre fibre ottiche diverse.
Secondo lo stesso comunicato, questa scoperta potrebbe rivelarsi utile anche per la futura Internet quantistica in quanto questi sistemi quantistici “alto-dimensionali” sono capaci di trasportare un quantitativo maggiore di informazioni rispetto ai qubit.
Dichiarazioni dei ricercatori cinesi
A sottolineare ciò è anche Jian-Wei Pan, uno dei ricercatori cinesi che ha partecipato allo studio e che vede grandi opportunità soprattutto nel teletrasporto quantistico multidimensionale: “Le basi per i sistemi di reti quantistiche di prossima generazione si basano sulla nostra ricerca di base oggi”.
Gli stessi ricercatori cinesi, nell’abstract del loro studio su arXiv, dichiarano in relazione ai possibili utilizzi futuri di questa scoperta: “Combinando i precedenti metodi di teletrasporto di stati compositi a due particelle e più gradi di libertà, il nostro lavoro fornisce una cassetta degli attrezzi completa per teletrasportare una particella quantistica intatta”.
Questo doppio lavoro, dunque, potrebbe essere ricordato in futuro come uno dei momenti più significativi nel campo stesso delle comunicazioni quantistiche.
Approfondimenti
- “Qutrit”: Complex quantum teleportation achieved for the first time (IA)
- Phys. Rev. Lett. 123, 070505 (2019) – Quantum Teleportation in High Dimensions (IA) (DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.070505)
- Quantum teleportation in high dimensions (IA) (arXiv: 1906.09697) (PDF)
- “Qutrit” Experiments Are a First in Quantum Teleportation – Scientific American (IA)
