Poi non dite che non vi tengo informati sugli sviluppi delle cose di cui scrivo, lo studio pubblicato su Science il 16 giugno che riferisce di un esperimento record di entanglement quantistico, non è altro che il risultato della prima parte degli esperimenti previsti nella missione di cui ho scritto l’anno scorso, il lancio del primo satellite per comunicazione quantistica.
Nell’articolo scrivevo che il primo e più importante esperimento era generare una coppia di fotoni entangled (correlati) e verificare che mantenessero questa caratteristica a grande distanza (teoricamente dovrebbero mantenerla anche a distanza infinita).
Sulle prospettive della comunicazione e computazione quantistica e cosa vorrebbe dire in termini di sicurezza delle comunicazioni vi rimando all’articolo precedente.
L’esperimento sull’Entanglement quantistico
Mi soffermo invece sull’esperimento portato a termine che è perfettamente riuscito. Finora l’entanglement era stato provato solo a una distanza massima di 100km, il problema è che gli approcci precedenti erano stati di tipo terrestre e la migliore protezione per il fotone trasmesso (protezione per far si che il suo stato quantico non fosse perturbato) era spedirlo attraverso fibra ottica, il problema è che in realtà quello che succede fisicamente nel condotto in fibra è che lo stato quantico viene trasmesso da una particella all’altra come nel gioco del passaparola. L’intuizione dei ricercatori cinesi, che hanno lavorato al progetto per cinque anni prima del lancio del satellite, e stata utilizzare satelliti e raggi laser, perchè i laser creano un vuoto, minimizzando le interferenze ambientali con la particella che si vuole preservare.
Il risultato è stata una connessione che gli scienziati affermano essersi rivelata di diversi ordini di grandezza più efficiente rispetto alla trasmissione in due direzioni diverse di una coppia di fotoni lungo un collegamento in fibra. Tra l’altro la soluzione satellitare ha anche il vantaggio che pochi satelliti ben piazzati possono raggiungere qualsiasi punto della superficie terrestre e quindi vista la riuscita dell’esperimento è ipotizzabile la prossima realizzazione di un network di satelliti per comunicazione quantistica.
Difficoltà tecnica dell’esperimento
Leggendo quanto sopra potrebbe sembrare che: OK furbi i cinesi, hanno capito che fare tutto a partire dallo spazio rendeva le cose facili, strano non ci abbia pensato nessuno!
No, in realtà è stata una sfida tecnica da far tremare i polsi, un raggio laser generato nel satellite viene diviso dando due polarità diverse, uno viene utilizzato per ricevere coppie di fotoni correlate (sì lo so suona strano ma questa è la traduzione italiana di entangled), l’altro per inviarle, comunicando con tre diverse stazioni sulla Terra. Ma vi renderete conto che il satellite non è fermo, si sposta a velocità suborbitale, alla bellezza di 8km al secondo. Inoltre molte cause come fenomeni di diffrazione del raggio e turbolenze atmosferiche potrebbero interferire nel collegamento. Ecco perchè l’Associazione Americana per l’avanzamento delle scienze non si esime dal definire l’esperimento “record-breaking” e di sottolinearne l’importanza, pur se realizzato da scienziati cinesi.
Comunque mi piace pensare che in ambiente scientifico lo sciovinismo nazionalista sia se non assente perlomeno mitigato.
Fonte immagine: news.xinhuanet.com/
Roberto Todini