Entanglement con ricevuta di ritorno

Su Science il lavoro che spiega come creare una coppia entangled di atomi di Rubidio, con tanto di notifica di avvenuto collegamento. Un passo in avanti verso i computer quantistici

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Per qualcuno il fatto che il teletrasporto in fisica sia decisamente diverso da quello che siamo abituati a vedere nei film di fantascienza potrebbe essere un’amara delusione. Eppure, gli scienziati e gli appassionati sono sicuri che il “vero” trasporto istantaneo sia tanto interessante quanto quello scenico, dato che permetterà di creare dei computer dalle caratteristiche sorprendenti e di comunicare a velocità mai raggiunte. Perché questo accada, però, ci sono diversi problemi ancora risolvere: uno di questi è aumentare la distanza alla quale gli scienziati riescono a “teletrasportare” dati nel processo noto come entanglement; un altro è riuscire a capire se il trasferimento è avvenuto oppure no, possibilmente senza distruggere l’informazione. Entrambe queste difficoltà sembrano oggi essere state risolte da un team dell’Università di Monaco e del Max Plank Institute of Quantum Optics. La descrizione di come sia stato raggiunto il risultato è stata pubblicata in un articolo su Science.

Inteso come forma di trasferimento istantaneo dello stato quantistico, a distanza e senza l’interposizione di alcun mezzo fisico, il teletrasporto esiste già da qualche tempo. I fisici oggi sono in grado di appaiare lo spin di due particelle poste a distanza, o la polarizzazione di due elettroni, e di creare più o meno facilmente atomi entangled, ovvero così tanto collegati l’uno all’altro che seppure posti a grande distanza riescono a comunicare istantaneamente. In queste coppie di particelle, il valore di una data proprietà assunto da una delle due influenza immediatamente anche il valore corrispondente dell’altra. Una proprietà che – è facile da immaginare – potrebbe essere molto utile nei computer e nelle telecomunicazioni del futuro.

Se le due particelle entangled si trovano lontane, la correlazione tra loro può essere usata per realizzare una sorta di canale per trasferire informazione quantistica da un punto all’altro. Tutto ciò con una quantità di dati molto più grande di quelle che si riescono a trasferire oggi, a velocità molto superiori, nonché con la caratteristica aggiuntiva di poter rilevare subito la presenza di eventuali falle di sicurezza nel canale. Tuttavia, perché questa possibilità possa essere usata nelle telecomunicazioni, la generazione di stati entangled deve poter essere verificata e per questo – si dice in gergo – il processo deve essere heralded, ovvero “annunciato” da un segnale separato che assicuri che l’avvenimento ha avuto luogo.

Fino ad oggi la creazione di heralded entanglement era stata possibile solo per brevi distanze. Al crescere della lontananza delle due particelle il problema che si pone è quello di non perdere lungo il tragitto informazioni, esattamente come succede per la normale comunicazione. Nei fili elettrici come i cavi ethernet, per risolvere questo impedimento vengono usati dei ripetitori, capaci di replicare i dati ricevuti. Allo stesso modo, anche in fisica quantistica c’è bisogno di un meccanismo simile, che fino ad oggi era però stato realizzato solo nel caso di unheralded entanglement. Nel caso si voglia anche la verifica dell’”appaiamento” dei due stati tutto diventa meno semplice.

Tramite un complesso e poco intuitivo schema di interazione di atomi e fotoni entangled, i ricercatori tedeschi sono riusciti nell’intento. Ovvero, non solo hanno ottenuto il collegamento di due atomi di Rubidio-87 che si trovavano a venti metri di distanza l’uno dall’altro, ma hanno anche ottenuto la contemporanea creazione di una sorta di feedback di questo avvenimento (il “segnale” consisteva nella rilevazione di uno specifico stato nei fotoni prodotti durante tutto il procedimento).

Un risultato tutt’altro che banale. “Si tratta di un esperimento che si può facilmente definire una pietra miliare dell’ottica quantistica”, ha scritto Jurgen Volz ricercatore all’Università della Tecnologia di Vienna, in un commento al lavoro pubblicato sempre su Science. “Probabilmente ben presto saremo capaci di implementare protocolli di comunicazione quantistica a grande distanza. E questo studio non è altro che un ulteriore passo in avanti verso la risoluzione delle ultime lacune sperimentali in questo campo”.

Riferimento: Science doi: 10.1126/science.1221856
doi: 10.1126/science.1224202

Credit immagine a W. Rosenfeld


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10 commenti su “Entanglement con ricevuta di ritorno”

  1. il mio non è un commento ma la richiesta di lasciare un commento su quello che alcuni stanno proponendo come ormai qualcosa di consolidato, dopo tutte le ricerche sull’entanglement:
    la capacità degli esseri viventi, uomo compreso, di comunicare reciprocamente a distanza senza l’uso dei cinque sensi o altro simile (in maniera consapevole o meno, che sia).

  2. Penso sarebbe opportuno sapere come hanno fatto gli studiosi a stabilire che l’informazione in uno stato entangled venga trasmessa in modo istantaneo cioè con velocità infinita e se ciò possa essere sinonimo di universo infinito perchè è difficile pensare all’esistenza di una velocità infinita in un universo finito!

  3. Se si ammette che l’ informazione in uno stato entangled venga trasmessa a velocità infinita, occorre ammettere anche l’ esistenza di un’altra dimensione attraverso la quale ciò sia possibile, perchè nel nostro universo nulla può viaggiare più veloce della luce.

  4. Se si dà per valida la teoria del big bang, si deve dedurre che tutta la materia del nostro universo si trova nello stato entangled ,essendo derivata da un punto infinitesimale di energia dalla densità infinita e quindi si può affermare che la variazione anche di un semplice parametro di una singola particella può influire sullo stato fisico e dinamico dell’ intero universo.

  5. Questo fenomeno, se sarà confermato, può essere assimilato ad una sorta di controllo dell’ evoluzione dello stato fisico dell’ universo per memorizzarne la storia.

  6. E’ già un po’ che si sa che ad una particella può essere associata anche un onda e l’ entanglement ha messo in evidenza come tale onda possegga un’ informazione per cui la si può etichettare come “” Onda Intelligente “” più vicina all’ onda energetica intelligente che contiene le informazioni della vita.

  7. Ciò che è bene chiarire, riguardo l’ argomento in oggetto, è che durante il verificarsi del menzionato fenomeno non si produce trasporto di materia da un luogo ad un altro ma viene trasmessa un’ informazione contenente la variazione dei parametro/i riguardante una particella a cui tali parametri fisici sono stati modificati artificialmente ed inviati all’ altra particella entangled per il conseguente adeguamento dei suoi parametri.
    Il sogno dell’ uomo di smaterializzarsi per ricomparire in un altro luogo potrà realizzarsi solo nel mondo della ” Fantasia ” .

  8. L’ entanglement ha sapore di eternità perchè sembra provenire da una dimensione dove il tempo non esiste ed in cui, forse, sono celati i misteri del ” t u t t o ” .

  9. Se fosse possibile appurare che tutta la materia dell’ universo si trovi in uno stato entangled, allora e’ possibile immaginare che in qualche riquadro lontano dello spazio possa esistere una civilta’ molto piu’ avanzata della nostra che abbia sviluppato una tecnologia tale da permetterle di utilizzare il fenomeno ” Entanglement ” per inviare messaggi nell’ intero universo.

  10. La comunicazione che sta alla base di tale fenomeno fa parte di un programma che nulla ha a che fare con la materia ma rappresenta il gestore dell’ informazione esistente tra particelle entanglend in caso di eventi che ne modificano le proprie condizioni fisiche.
    In qualche modo, si potrebbe dire che l’ intermediario sia il soggetto consapevole del cambiamento comunicato.

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