Avanzamento della Rete Quantistica nelle Città
Tre gruppi di ricerca separati hanno recentemente dimostrato l’entanglement quantistico su diversi chilometri di fibre ottiche all’interno di aree urbane reali. Questo rappresenta un passo cruciale verso la realizzazione di una futura Internet quantistica.
Dimostrazioni Avanzate della Tecnologia
Gli esperimenti condotti dai gruppi negli Stati Uniti, in Cina e nei Paesi Bassi sono stati descritti come le dimostrazioni più avanzate finora. Utilizzando fotoni nella parte infrarossa dello spettro, si sono avvicinati alla creazione di una rete quantistica.
Benefici della Rete Quantistica
L’Internet quantistica potrebbe consentire la creazione di chiavi crittografiche altamente sicure e connettere computer quantistici separati. Questa tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per esperimenti scientifici avanzati, come la creazione di reti di telescopi ottici con risoluzione eccezionale.
Sfide da Superare
Sebbene i passaggi tecnici siano stati dimostrati in laboratorio, portare l’Internet quantistica nelle città rappresenta una sfida. L’informazione quantistica è fragile e può essere influenzata da vari fattori come la temperatura e il vento, rendendo il trasporto dei fotoni entangled complesso e limitato.
Memorie quantistiche: una nuova frontiera della tecnologia
Le dimostrazioni recenti hanno utilizzato dispositivi di “memoria quantistica” per conservare qubit, unità fondamentali della computazione quantistica che possono trovarsi in stati sovrapposti, rappresentando un salto di qualità rispetto ai normali bit.
Esperimento cinese con nuvole di atomi di rubidio
Lo studio condotto da Pan Jian-Wei presso l’USTC di Hefei ha codificato i qubit negli stati collettivi di nuvole di atomi di rubidio. I qubit potevano essere impostati utilizzando fotoni e letti “solleticando” la nuvola atomica per emettere fotoni, collegando tre laboratori tramite fibre ottiche.
Esperimento olandese con atomi di azoto in diamanti
Hanson e il suo team, invece, hanno creato un collegamento tra atomi di azoto in cristalli di diamante codificati nei loro stati elettronici e nucleari. Utilizzando fibra ottica, hanno stabilito un collegamento tra due laboratori distanti.
Esperimento statunitense con atomi di silicio in diamanti
Mikhail Lukin e il suo team hanno usato dispositivi a base di diamante con atomi di silicio al posto dell’azoto. Hanno entrelacciato due piccoli computer quantistici utilizzando stati quantistici sia di elettroni che di nuclei di silicio, con fibra ottica che si snodava nell’area di Boston.
Sfide future e prospettive
Le sfide principali riguardano la precisione temporale nel trasferimento dei fotoni e la distanza coperta. Pan prevede entanglement su 1.000 chilometri entro la fine del decennio usando una procedura di scambio di intrecci. Hanson sottolinea che sebbene sia un passo significativo, la tecnologia deve ancora diventare commercialmente utilizzabile.
