Per il futuro della comunicazione e delle nuove tecnologie è fondamentale stabilire nuovi tipi di collegamenti e sfruttare le potenzialità dell’entanglement quantistico.


Due gruppi di ricercatori hanno pubblicato due nuove ricerche su Nature, con l’obiettivo di trasportare questa caratteristica della meccanica quantistica a strutture macroscopiche costruite dall’uomo, progettate magari per soddisfare particolari requisiti tecnologici.

L’entanglement è una caratteristica fondamentale della meccanica quantistica, che stabilisce come le proprietà di due oggetti riescano ad intrecciarsi anche se separati da una amplissima distanza.

Noi abbiamo parlato con il dottorando Sungkun Hong dell’ Università di Vienna, che ha redatto uno dei due paper usciti: “Noi viviamo in un’era in cui una grande quantità di dati sensibili viene trasmessa ogni secondo: è fondamentale per questo sviluppare un modo per proteggere tutta questa grande mole di dati durante una trasmissione. La comunicazione quantistica promette di affrontare il compito in maniera cruciale fornendo un metodo di crittografia basato su dei principi quantistici fondamentali”.

La sfida tecnica principale è quella di distribuire e creare tutti i collegamenti quantistici necessari su lunghe distanze. Nella comunicazione classica il problema di distribuzione è risolto attraverso fibre di vetro a bassa perdita o attraverso il silicio, sono infatti proprio questi meccanismi a garantirci l’onnipresente internet ad alta velocità.

La particolarità di queste ricerche è stata quella di riuscire ad applicare le regole della meccanica quantistica a oggetti molto più grandi. Il punto più complesso è stato quello di trovare una transizione intermedia che rendeva possibile questo nuovo meccanismo.

Il ricercatore ci ha infatti spiegato qual è l’impostazione sperimentale della ricerca: “Il nostro sistema è un dispositivo di silicio nanofabbricato che simultaneamente limita luce e vibrazioni. A settembre dello scorso anno abbiamo stabilito un nuovo livello di controllo quantistico proprio sul nostro strumento- ha inoltre continuato il ricercatore- tutto infatti è cambiato quando abbiamo usato impulsi di luce laser a lunghezze d’onda diverse per eccitare un singolo fotone. Il singolo quarto di vibrazione meccanica può durare abbastanza a lungo per essere visto e utilizzato come una vera e propria memoria meccanica”.

Dopo aver studiato questa impronta, una sorta di scatola nera che aiuta a capire da quale dispositivo proviene il fotone, è stato possibile dimostrare che lo stadio di entanglement riesce a durare pochi microsecondi ed è legato a singoli elementi meccanici.

I fasci di ciliegio usati da Hong e colleghi sono abbastanza grandi da essere visti addirittura con una lente di ingrandimento, l’obiettivo degli scienziati è quello di usare queste strutture all’interno di una rete quantistica volta a sfruttare informazioni quantiche.

Si dovrà cominciare a lavorare nel prossimo futuro a lavorare su reti lunghe centinaia e centinaia di metri, con ricerca e ricercatori del genere infatti si sta stabilendo il futuro delle comunicazioni criptate e non.