Teletrasporto quantistico

Teletrasporto quantistico

di: Alessio Mannucci – ecplanet.net

Riusciti due esperimenti separati di teletrasporto quantistico grazie al fenomeno di entanglement,
definito da Einstein una “fantomatica azione a distanza”. Un passo in avanti nella creazione di
nuovi potentissimi super-computer… Niente a ché vedere con la fisica di Star Trek: la possibilità
di spostare oggetti di grandi dimensioni, o addirittura persone, rimane ancora solo un’idea, resa
famosa da Gene Roddenberry, l’inventore della popolare saga interstellare.

Il teletrasporto quantistico è un processo che investe esclusivamente il mondo dell’ “infinitamente
piccolo” e permette di replicare un atomo distruggendo l’originale e ricreandone le caratteristiche
a distanza. La chiave per ottenere il processo è un fenomeno conosciuto con il nome di entanglement
(intrappolamento), una speciale interrelazione tra particelle a livello subatomico che fà sì che la
misurazione di una istantaneamente influenza l’altra, anche quando si trovano in condizioni di
apparente isolamento reciproco. Un fenomeno che Albert Einsten si divertiva a deridere definendolo
“una fantomatica azione a distanza”.

I due gruppi di scienziati che hanno condotto separatamente due sperimentazioni al National
Institute of Standards and Technology di Boulder (Colorado) e all’Università di Innsbruck (Austria)
sostengono che il loro successo è un passo in avanti verso i computer quantistici, macchine capaci
di risolvere rapidamente problemi complessi e in grado di sviluppare più processi logici nello
stesso istante, avvicinandosi in teoria alle capacità di elaborazione di un cervello umano.

I primi esperimenti nel campo del teletrasporto risalgono al 1993 grazie agli sforzi del professor
Charles Bennett dell’Ibm, ma i primi successi si sono registrati solo negli ultimi tre anni a
partire dal lavoro del gruppo di Anton Zeiliger, dell’Istituto di Fisica Sperimentale di Vienna,
grande cultore dei paradossi della fisica quantistica.

Nel 1997, il primo esperimento di teletrasporto quantistico, cioè della trasmissione di tutta
l’informazione possibile da una particella a un’altra, fu eseguito nei laboratori dell’Università La
Sapienza di Roma da un’equipe guidata da Francesco De Martini. Ma il primo grande risultato è stato
ottenuto nel gennaio del 2003 da scienziati del dipartimento di fisica dell’Università di Ginevra
guidati dal professor Nicolas Gisin, che sono riusciti a teletrasportare le caratteristiche di un
fotone (un fascio di luce) da un laboratorio a un altro, distante esattamente due chilometri,
utilizzando una fibra ottica.

“Il teletrasporto di un atomo di berillio realizzato dalla squadra statunitense – ha spiegato il
professor Jeff Kimble del California Institute of Technology – rappresenta un importante passo
avanti nello studio della costruzione di computer quantici. L’Università di Innsbruck invece ha
preferito usare un atomo di calcio, ma il risultato non cambia”.

Le possibili applicazioni riguardano innanzitutto la trasmissione delle informazioni. Anche se per
il momento la replicazione ha funzionato in uno spazio di pochi millimetri, attraverso un campo
magnetico è stato possibile trasferire una piccola quantità di dati.

“I computer quantistici – dice De Martini – avranno, per esempio, la capacità di calcolare, in tempi
enormemente più rapidi di quelli attuali, i fattori primi di numeri a centinaia di cifre. Non è solo
matematica ma anche sicurezza: i segreti militari sono protetti proprio attraverso la trasformazione
in codici, in numeri, lunghissimi. Più numeri abbiamo, più al sicuro possiamo tenere i nostri dati”.

Per semplificare, basta dire che nei supercomputer quantistici i processi di calcolo e di
elaborazione non sfrutteranno più idei circuiti elettrici come accade negli odierni computer ma
sfrutteranno le caratteristiche di singoli atomi. I problemi da risolvere sono però ancora molti,
dato che la minima dispersione o interferenza può provocare una perdita di informazione e
compromettere la riuscita dell’esperimento.

Speriamo solo di non dover registrare esperimenti falliti come quello immaginato dallo scrittore
George Langelaan, portato anche sullo schermo nel 1958 da Kurt Neumann e nel 1986 da David
Cronenberg, che capita al fantomatico Dottor K, trasformatosi in una mosca finita per caso nel suo
apparecchio.

Istituzioni scientifiche citate nell’articolo:
National Institute of Standards and Technology
university of Innsbruck

Alessio Mannucci
E-mail: hugofolk@ecplanet.com