Martedì, 21 Novembre 2017

Salto in avanti per le comunicazioni quantistiche

Scienza e Tecnica
Rappresentazione grafica dell'emissione dei due fotoni collegati 'a distanza' prodotti nell'esperimento che è riuscito ad adattare le trasmissioni quantistiche alla lunghezza d'onda delle fibre ottiche (fonte: Sascha Kolatschek)
© ANSA

Pacchetti di informazione racchiusi nelle particelle che obbediscono alle leggi bizzarre della fisica potranno viaggiare sui canali in fibra ottica anche per centinaia di chilometri: e' lo scenario rivoluzionario annunciato dal risultato pubblicato sulla rivista Applied Physics Letters e ottenuto dal gruppo nell'universita' tedesca di Stoccarda, coordinato da Peter Michler.

Non e' mai stato cosi' vicino l'obiettivo, inseguito da decenni, di far viaggiare sulle normali lunghezze d'onda delle telecomunicazioni pacchetti di informazione quantistici. Finora si era riusciti a impacchettare l'informazione all'interno di particelle che rispondono alle leggi della fisica quantistica, per esempio a particelle di luce (fotoni) collegati fra loro in una sorta di 'legame a distanza', nel quale le caratteristiche di uno sono correlate a quelle dell'altro.

Tuttavia, nonostante le grandi potenzialita' di questa tecnica, era molto difficile riuscire a far viaggiare quei pacchetti di informazione nelle frequenze comunemente utilizzate nelle telecomunicazioni, riducendo al massimo il rischio di dispersione e assorbimento. Il gruppo di Stoccarda, con il lavoro condotto da Fabian Olbrich e supervisionato dal capogruppo italiano Simone Luca Portalupi, e' riuscito per la prima volta a ottenere l'emissione da quantum dot di pacchetti quantistici di informazione nella lunghezza d'onda di 1.550 nanometri.

"Siamo - ha rilevato Portalupi - nella lunghezza d'onda che attualmente e' in grado di portare una comunicazione quantistica su lunghe distanze sfruttando la tecnologia sulla quale si basano attualmente le telecomunicazioni". Per il ricercatore "è stato decisivo il tipo di materiale che abbiamo scelto: offre le prestazioni migliori".

Per il fisico Paolo Mataloni, dell'universita' Sapienza di Roma, "questo risultato costituisce un progresso tecnologico molto importante. E' una dimostrazione di principio della possibilita' di applicazioni". In particolare, ha aggiunto, "l'utilizzo della fibra ottica apre grandi prospettive per il successo delle quali e' fondamentale disporre di rivelatori di alta efficienza in quella regione spettrale".

Il risultato e' stato il frutto di un lavoro collettivo, come ha osservato Olbrich: "nel momento in cui i ricercatori hanno fatto delle scoperte, l'industria ha migliorato la tecnologia, che a sua volta a permesso ai ricercatori di fare ulteriori scoperte e alla fine abbiamo raggiunto uno standard che funziona bene e con bassa dispersione e assorbimento".

Tuttavia, anche se molto promettente, questo risultato e' appena un inizio, come rilevano gli stessi autori della ricerca. La prossima scommessa e' rendere il flusso di informazione piu' efficiente e riuscire a raggiungere temperature più elevate nella sorgente del segnale.

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