Immaginate una "rete internet" costituita da memorie quantistiche, in cui l’informazione che corre da un nodo all’altro è letteralmente a prova di hacker, protetta dallo “scudo” delle leggi quantistiche. Per quanto avveniristica, l’idea non è campata in aria, anzi, potrebbe diventare l’internet del futuro. A realizzarne un prototipo, per così dire, è stato un gruppo di ricercatori guidato da Mikhail Lukin, docente presso l’Università di Harvard (Stati Uniti). Il gruppo, il cui lavoro è stato appena pubblicato su Nature, ha infatti messo a punto e testato una rete costituita da due nodi di memoria quantistica connessi attraverso un collegamento di fibra ottica lungo circa 35 chilometri. Si tratta della più lunga rete in fibra ottica mai realizzata fra dispositivi quantistici in grado di memorizzare, elaborare e trasmettere informazioni sfruttando il fenomeno dell’entanglement.
Memoria quantistica
I due nodi della rete sono costituiti ciascuno da un piccolo frammento di diamante con una sorta di “cavità” all’interno. Quest’ultima contiene due qubit, l’equivalente dei bit in un normale computer, uno dei quali è deputato a memorizzare l’entanglement, ossia la proprietà quantistica che “collega” (anche se non fisicamente) due particelle l’una all’altra, anche quando queste sono separate da una grande distanza. Lo sviluppo di questa sorta di “memoria quantistica”, spiegano gli autori, è stato uno dei punti cruciali della ricerca poiché permette di bypassare il problema che sta alla base della trasmissione di informazione quantistica: il fatto di non poter essere “copiata” e quindi di non poter essere amplificata lungo il percorso attraverso classici ripetitori di segnale in fibra ottica. Questo la rende estremamente sicura, ma anche difficile da trasportare su lunghe distanze.
Prossimi passi
“Dimostrare che i nodi della rete quantistica possono essere entangled nell’ambiente reale di un’area urbana molto trafficata è un passo importante verso la realizzazione pratica di reti tra computer quantistici”, spiega Lukin. Il collegamento in fibra ottica è stato infatti fisicamente posizionato a formare una sorta di anello che attraversa le città statunitensi di Cambridge, Somerville, Watertown e Boston.
Per il futuro i ricercatori si ripropongono di estendere ulteriormente la rete aumentando il numero di nodi che la costituiscono e di testare altri possibili protocolli di trasferimento dell’informazione.