Primo teletrasporto da un oggetto macroscopico a un altro

Una delle tecnologie abilitanti alla base di un'internet quantistica saranno i router quantistici in grado di trasmettere informazioni quantistiche da un luogo all'altro senza distruggerlo.

Non è un compito facile. I bit quantistici o qubit sono notoriamente fragili: una singola misurazione li distrugge. Quindi non è del tutto ovvio come oggetti macroscopici come i router in una rete in fibra ottica possano gestire i qubit senza demolirli.

Tuttavia, i fisici hanno un asso nella manica per aiutare a inviare i qubit in modo sicuro. Questo trucco è il teletrasporto, uno strumento standard in qualsiasi laboratorio di ottica quantistica decente.

Si basa sullo strano fenomeno dell'entanglement in cui due oggetti quantistici condividono la stessa esistenza. Quel collegamento assicura che, indipendentemente dalla loro distanza, una misurazione su una particella influenzi istantaneamente l'altra.

È questa 'influenza' che consente ai fisici di trasmettere informazioni quantistiche da un punto nello spazio a un altro senza che passi attraverso lo spazio intermedio.

Certo, il teletrasporto è complicato, ma i fisici stanno migliorando. Hanno teletrasportato informazioni quantistiche da un fotone all'altro, da ioni a fotoni e persino da un insieme macroscopico di atomi a un fotone.

Oggi, Xiao-Hui Bao dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina a Hefei e alcuni amici affermano di aver aggiunto una nuova e importante tecnica a questa scatola di trucchi.

Questi ragazzi hanno teletrasportato informazioni quantistiche da un insieme di atomi di rubidio a un altro insieme di atomi di rubidio su una distanza di 150 metri usando fotoni entangled. È la prima volta che qualcuno esegue il teletrasporto da un oggetto macroscopico a un altro.

Questo è interessante come il primo teletrasporto tra due oggetti di dimensioni macroscopiche a una distanza di scala macroscopica, affermano Xiao-Hui e co.

Giusto. L'obiettivo in un'internet quantistica è che gli insiemi di atomi si trovino nel cuore dei router quantistici, ricevendo informazioni quantistiche dai fotoni in ingresso e quindi generando fotoni che trasmettono queste informazioni al router successivo.

Quindi chiaramente il primo teletrasporto da uno di questi cuori all'altro è un progresso importante.

Certo, ci sono ostacoli davanti. Xiao-Hui e co vogliono aumentare la probabilità di successo per ogni istanza di teletrasporto, aumentare la quantità di tempo in cui l'ensemble atomico può memorizzare le informazioni quantistiche prima che fuoriescano (attualmente poco più di 100 microsecondi) e creare una catena di atomi ensemble che dimostreranno meglio il potenziale della tecnica per il routing quantistico.

Nessuna di queste sfide sembra essere un ostacolo. Il che significa che i pratici router quantistici e l'Internet quantistico che si basa su di essi sono proprio dietro l'angolo.

Rif: arxiv.org/abs/1211.2892 : Teletrasporto quantistico tra memorie quantistiche remote di ensemble atomici

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