Primo teletrasporto quantistico tra fotoni diversi: svolta verso la rete del futuro

È stato portato a termine il primo trasferimento quantistico tra fotoni generati da sorgenti differenti, collegati da un tratto di fibra ottica lungo circa dieci metri. Il gruppo di ricerca dell'Università di Stoccarda ha mostrato che lo scambio di informazioni quantistiche tra le due particelle di luce può avvenire senza interruzioni e senza perdita di dati, confermando la possibilità di utilizzare questo meccanismo come sistema affidabile di comunicazione. Il risultato, pubblicato su Nature Communications, rappresenta un ulteriore passo verso lo sviluppo di una futura rete quantistica.

Quando due punti sono separati da una certa distanza, il trasferimento dei segnali può esporre al rischio di dispersione delle informazioni. Nelle infrastrutture a banda larga, questo limite viene superato tramite amplificatori posizionati lungo i collegamenti, che rendono possibile la trasmissione su distanze molto estese. Nel caso dei dati quantistici, però, il processo è più complesso: è necessario che le sorgenti luminose producano fotoni praticamente indistinguibili, una condizione essenziale per realizzare il teletrasporto dell'informazione.

Per raggiungere questo obiettivo, il team guidato da Tim Strobel ha utilizzato speciali nanostrutture denominate punti quantici, costituite da materiali semiconduttori con proprietà intermedie tra isolanti e conduttori. Questi dispositivi emettono impulsi luminosi a frequenze estremamente precise, rendendo di fatto indistinguibili i fotoni prodotti da sorgenti differenti.

Grazie a questa tecnologia, i ricercatori sono riusciti a trasferire gli stati quantistici tra le due particelle con un'efficienza superiore al 70%. L'esperimento è stato condotto utilizzando un comune cavo in fibra ottica, identico a quelli impiegati nelle reti odierne. Il risultato indica quindi che una futura Internet quantistica potrebbe operare sfruttando anche le infrastrutture già esistenti.