Primo esperimento riuscito di teletrasporto quantistico

È un nuovo record per il teletrasporto quantistico quello stabilito in Cina dagli scienziati del progetto Micius, che sono riusciti a trasferire un fotone di ben 500 chilometri. Le particelle sono state trasferite dalla stazione di Ngari, a un’altitudine di 400 metri, al satellite che dà il nome al progetto stesso.

Quest’ultimo è un ricevitore di fotoni molto sensibile, messo in orbita qualche tempo fa proprio con lo scopo di fare esperimenti sul teletrasporto quantistico, l’entanglement e la crittografia quantistica. E ieri è stato annunciato lo storico risultato dei primi esperimenti.

Un record che potrebbe presto essere infranto: Micius potenzialmente può arrivare fino a 1.400 Km – la distanza massima tra satellite e base terrestre – e gli scienziati lavorano costantemente per superare i limiti. In teoria, infatti, non esiste alcun limite al teletrasporto quantistico delle particelle.

Si potrebbe dunque, a livello teorico, teletrasportare una particella da una parte all’altra della galassia con questo sistema. Una teoria su cui Albert Einstein era molto scettico, perché presuppone che l’informazione quantistica possa viaggiare più veloce della luce. Il famoso fisico tedesco arrivò, nel 1942, a dire che “è difficile riuscire a dare un’occhiata alle carte di Dio. Ma non credo per un solo istante che Lui giochi a dadi o che adoperi metodi telepatici (come vorrebbe l’attuale teoria dei quanti). E su questo aspetto non è cambiato molto: la comunicazione superluminica è ancora ritenuta impossibile, al netto di teorie lungi dall’essere dimostrate.

Su altri aspetti invece pare proprio che Einstein si sbagliasse, giacché il teletrasporto quantistico è stato dimostrato diverse volte negli ultimi anni, arrivando a diventare una pratica sperimentale comune in molti laboratori di tutto il mondo.

Restano tuttavia alcuni limiti notevoli: l’entanglement, lo speciale legame che si può creare tra due particelle, è vulnerabile ed è particolarmente difficile mantenerlo stabile con l’aumentare della distanza. Gli scienziati cinesi per esempio hanno creato 4.000 coppie di fotoni vincolati ogni secondo, mandandone poi uno sul satellite e tenendo l’altro a terra.

Dopodiché hanno misurato i fotoni a terra e quelli in orbita per verificare che l’entanglement si fosse mantenuto e fosse stabile. Hanno eseguito l’operazione per 32 giorni e spedito milioni di fotoni, ottenendo un risultato positivo in 911 casi.

“Questo lavoro rappresenta il primo collegamento da terra a satellite per un teletrasporto quantistico affidabile e a lunga distanza, ed è un passo essenziale verso una Internet quantistica”, ha detto uno degli scienziati.

Che cosa significa teletrasporto quantistico?

Nonostante il termine rimandi al concetto fantascientifico reso famoso da Star Trek, ciò di cui stiamo parlando è il trasferimento di informazioni, non di massa. Se si tratta di particelle, tuttavia, la differenza non esiste.

Con il teletrasporto quantistico trasferiamo lo stato quantistico da una particella all’altra, di fatto stiamo comunicando informazioni. Tuttavia la particella Obiettivo, una volta completato il trasferimento, all’atto pratico è esattamente quella Origine. Inoltre, d’accordo con il teorema di no-cloning quantistico, non è possibile trasferire lo stato quantistico senza distruggere la particella Origine.

La particella Obiettivo, dunque, ha esattamente le stesse caratteristiche di quella Origine e non è distinguibile da essa se non per la posizione nello spazio. La particella Origine dunque si sposta nello spazio, e da un punto di vista quantistico è tutto regolare.

In pratica le cose sono piuttosto complesse e per questo il teletrasporto di 500 Km realizzato dal progetto Micius è particolarmente rilevante.