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Entanglement quantistico "a comando": rete quantistica più vicina

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Entanglement quantistico "a comando": rete quantistica più vicina FASTWEB S.p.A.
Rendering grafico del funzionamento dei nodi della rete quantistica
Internet
Un esperimento condotto presso i laboratori dell'Università di Delft, in Olanda, dimostra che è possibile creare entanglement quantistico a comando

La soluzione per una rete informatica più veloce e sicura passerebbe da un gatto. O, per meglio dire, da un paradosso che coinvolge un gatto, probabilmente quello più conosciuto e studiato al mondo: quello di Schrodinger. E proprio grazie a questo paradosso – e ai principi di fisica quantistica che sono alla sua base – alcuni team di ricercatori stanno tentando di realizzare un nuovo prototipo di rete informatica che, per l'appunto, garantirebbe velocità di trasferimento dati di gran lunga superiori a quelle odierne e, apparentemente, inattaccabile dagli hacker.

Si tratta della cosiddetta rete quantistica, un network di calcolatori che sfrutta i principi della fisica quantistica – come quello di superposizione e, in particolare, dell'entanglement quantistico – per trasferire dati in maniera sicura e super veloce. L'ultimo esperimento, in tal senso, è stato compiuto nei laboratori dell'Università di Delft, nel sud dell'Olanda. Qui sono riusciti a creare un legame quantico tra due cariche elettroniche contenute all'interno di microcristalli di diamanti.

 

Team di scienziati olandesi che ha realizzato la scoperta

 

Secondo i ricercatori olandesi, si tratta del primo tassello verso la creazione di una rete quantistica: il legame tra le particelle quantistiche, infatti, di norma si riesce a conservarlo solo per tempi brevissimi mentre, con alcuni accorgimenti, in questo caso viene mantenuto per un lasso di tempo sufficientemente lungo da poter essere utilizzato in ambito informatico, ovvero per il trasporto dei dati tra i vari nodi della rete.

Che cos'è l'entanglement quantistico

Per entanglement quantistico – traducibile in italiano in "correlazione quantistica" – si intende un fenomeno tipico della fisica quantistica utilizzato per descrivere lo stato e il comportamento di un sistema fisico composto, ad esempio, da due particelle subtomiche. Secondo i principi dell'entanglement, infatti, due particelle che hanno avuto un "contatto", manterranno un legame anche se dovessero essere poste a grande distanza l'una dall'altra. In questo modo, eventuali azioni compiute su di una particella – ad esempio, la misurazione di una sua precisa caratteristica fisica come ad esempio il suo spin – influenzerebbero e determinerebbero anche lo stato dell'altra particella.

L'esperimento dell'Università di Delft

Per riuscire nel loro intento di realizzare l'entanglement quantistico "a comando", gli scienziati dell'Università di Delft hanno dovuto realizzare una sorta di catena di montaggio composta da due nastri trasportatori paralleli sui quali far scorrere microcristalli di diamanti. All'interno di questi microcristalli è presente un elettrone in superposizione (come il famoso gatto di Schrodinger, tuttavia in questo caso l'elettrone non sarà contemporaneamente vivo o morto, ma il suo stato quantico di spin assumerà due valori differenti contemporaneamente) che viene "bombardato" da una luce laser con decine di impulsi al secondo così da riuscire a "intrappolare" gli elettroni e creare l'entanglement (ovvero la correlazione) tra le due particelle contenute nei microcristalli che scorrono in parallelo.

 

 

Questa tecnica ha consentito ai ricercatori dell'Università olandese di creare l'entanglement a comando e di avvicinare il momento nel quale sarà possibile costruire una rete quantistica iperveloce ma, soprattutto, protetta da qualunque tentativo di attacco hacker (anche se, secondo alcuni, ci sarebbero alcuni aspetti da rivedere sulla sicurezza informatica delle reti quantistiche in generale). Al momento, i primi esperimenti condotti presso i laboratori dell'Università di Delft hanno mostrato di poter creare un entanglement a una distanza di circa 2 metri e di poterlo mantenere per un tempo sufficientemente lungo per poterlo poi utilizzare per il trasferimento di dati tra un nodo e l'altro della rete.

I passi successivi, affermano gli studiosi dell'Università di Delft, riguarderanno l'aggiunta di una terza particella (un entanglement a tre elementi, dunque) e un ulteriore allontanamento tra i vari microcristalli, così da testare casi più "reali" e meno da "laboratorio".

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TAGS: #rete quantistica #informatica quantistica #sicurezza informatica

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