Cosa significa creare e vivere in una città quantistica

Vivere in una città quantistica? Potrebbe succedere molto prima di quanto pensiamo. Le tecnologie di oggi infatti non sono più così lontane dal renderla una realtà. A raccontarlo è un nuovo studio pubblicato sul server di pre-print Arxiv, dove i ricercatori dell’Università di Sorbona hanno simulato appunto una città quantistica, grande come Parigi, dove le telecomunicazioni e le istituzioni che gestiscono grandi quantità di dati sono connesse in una rete che utilizza dispositivi quantistici invece di modem e router.

L’internet quantistica, ricordiamo, renderebbe la condivisione dei dati e delle informazioni all’interno di una rete estremamente sicura. E anche se oggi esistono già reti simili, tendono tuttavia a essere molto piccole, lente o limitate nell’applicazione. Quindi, per testare la tecnologia attuale, come fibre ottiche e i dispositivi che generano luce codificata con informazioni quantistiche, i ricercatori hanno riprodotto al computer Parigi e valutato se appunto queste tecnologie l’avrebbero potuta trasformare in una città quantistica funzionale.

Come funziona la simulazione

Nel dettaglio, hanno simulato una rete composta da un hub chiamato Qonnector circondato da utenti, o Qlient, collegati tramite fibre ottiche convenzionali. Il Qlient più vicino è stato posizionato a un metro di distanza dall’hub, mentre quello più distante a 31 chilometri di distanza. Il Qonnector, spiegano gli esperti, potrebbe codificare le informazioni in segnali luminosi con speciali proprietà quantistiche e trasmetterle poi ai Qlient. Ad esempio, potrebbe effettuare l’entanglement quantistico, o in parole semplici “connettere” particelle di luce all’interno della fibra, in modo che se una particella venisse manomessa da un hacker, le altre particelle entangled cambierebbero automaticamente.

Utilizzando questa simulazione per osservare come il Qonnector possa condividere le informazioni crittografate quantisticamente con un Qlient alla volta o con molti contemporaneamente, i ricercatori sono giunti a una conclusione: sebbene la comunicazione con i Qlient più lontani e i tentativi di condividere codici lunghi e crittografati con più di tre Qlient presentava tassi di errore non trascurabili, molte sfide sono molto vicine dall’essere vinte. Infatti, alcune procedure per la condivisione di informazioni complesse e crittografate tra un Qonnector e un singolo Qlient e per il funzionamento di computer quantistici remoti hanno funzionato bene. Come precisano gli esperti, sono stati riscontrati pochissimi problemi nella rete.

Ottime prospettive

“Il concetto di reti quantistiche metropolitane sta ricevendo molta attenzione e queste simulazioni mostrano che la tecnologia necessaria non è irragionevolmente futuristica”, ha spiegato al New Scientist Mehdi Namazi della start-up Qunnect. Questa ultima simulazione, infatti, offre un quadro di dove si trova ora la tecnologia per la comunicazione quantistica, ma suggerisce anche che saranno necessari aggiornamenti futuri. “Trasformare città più grandi di Parigi in città quantistiche o implementare i metodi di comunicazione più avanzati e sicuri per migliaia di utenti richiederà lo sviluppo di nuovi dispositivi come memorie quantistiche e ripetitori quantistici per amplificare segnali deboli”, ha concluso Ronald Hanson della Delft University of Technology.

Via: Wired.it

Credits immagine: Alexander Kagan on Unsplash

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