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07.03.2020 - 08:000

La Cina compie un passo storico verso l’internet quantistico

Gli scienziati cinesi sono riusciti a mettere in relazione due computer quantistici distanti tra loro 50 km

Un team di ricercatori cinesi ha realizzato per la prima volta una forma di correlazione, detta entanglement, tramite connessione in fibra, tra due computer quantistici posti a oltre 50 km di distanza tra loro, superando il precedente limite di 1,3 km. Questo risultato permetterà di porre le basi per la nascita della cosiddetta “Internet quantistica”, indispensabile per realizzare reti di computer quantistici in grado di risolvere complessi problemi di fisica e liberare così il pieno potenziale di questa innovativa tecnologia.

L’entanglement quantistico è un fenomeno della meccanica quantistica in cui due o più oggetti devono essere descritti in riferimento l'uno all'altro, anche se i singoli oggetti possono essere separati nello spazio. Secondo il principio di indeterminazione di Heisenberg, infatti, in fisica quantistica è impossibile conoscere con assoluta precisione le misurazioni riguardanti i valori di grandezze fisiche coniugate. Ciò vuol dire, in pratica, che se rileviamo la posizione di una particella non possiamo conoscerne la quantità di moto e viceversa. Nonostante ciò, il fenomeno della correlazione quantistica, cioè l’entanglement appunto, afferma che, se due particelle in un dato momento hanno interagito tra loro, anche se in futuro dovessero trovarsi a distanze enormi, basterebbe misurare lo stato dell’una per conoscere esattamente quello dell’altra.

Per far si che i processori quantistici remoti possano collaborare gli uni con gli altri, ad esempio in reti di calcolo distribuito, è necessario quindi che ciascuno possa conoscere istantaneamente i dati quantistici immagazzinati dall’altro, tramite appunto il fenomeno dell’entanglement. Fino a ieri, però, non è stato possibile superare una distanza di 1,3 km tra un nodo e l’altro, davvero troppo poco per creare una reale rete quantistica. Oggi, invece, in uno studio pubblicato sulla rivista Nature, gli scienziati cinesi spiegano che sono riusciti a realizzare un entanglement quantistico a 22 chilometri di distanza, tramite connessione in fibra. Nello specifico, i ricercatori sono riusciti a sfruttare per la prima volta l’entanglement a 22 chilometri di distanza, una rete di estensione urbana insomma, attraverso un metodo chiamato “interferenza a due fotoni”. Non solo, perché utilizzando l’interferenza a singolo fotone, è stato possibile aumentare la distanza fino a 50 km.

L’esperimento è stato condotto in collaborazione tra i ricercatori della University of Science and Technology of China (USTC), il Jinan Institute of Quantum Technology e lo Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology dell'Accademia cinese delle scienze. Fra i ricercatori dell'USTC coinvolti ci sono Pan Jianwei, soprannominato in Cina il “Padre del Quantum”, e anche Bao Xiaohui e Zhang Qiang. Scrivono i ricercatori nell’articolo: «Il nostro esperimento potrebbe essere esteso a nodi fisicamente separati da distanze simili, che costituirebbero così un segmento funzionale della rete quantistica atomica, aprendo la strada alla creazione dell'entanglement atomico su molti nodi e su distanze molto più lunghe».

In sostanza, questo esperimento ci avvicina ulteriormente al futuro del computing quantistico, perché avere due nodi distanti 22 o anche 50 km tra loro significa potenzialmente permettere lo sviluppo di una rete ancora più vasta, allo stesso modo di quanto avviene oggi con il Web.

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