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Entanglement quantistico, un nuovo record di distanza
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terraL’abbiamo capito: per comunicare sempre più velocemente e in sicurezza, il futuro è nella fisica quantistica. E per questo il fatto che due particelle entangled, spedite sulla Terra da un laser a bordo di un satellite nello Spazio, riescano a mantenere la loro connessione a oltre 1.200 chilometri di distanza segna una nuova svolta, tanto da meritarsi la pubblicazione sulla rivista scientifica Science. Distruggendo il precedente record di distanza per il fenomeno dell’entanglement, i risultati dello studio aprono la strada allo sviluppo di una rete di comunicazione globale super sicura: una crittografia quantistica inviolabile, per proteggere le informazioni da occhi indiscreti.

L’entanglement
Facciamo un piccolo passo indietro. L’entanglement è un complicato fenomeno quantistico per cui due particelle sono intrinsecamente connesse tra loro anche a distanza e a ogni alterazione di stato di un membro della coppia corrisponde un cambiamento di verso opposto dell’altro. Possiamo immaginarlo così: abbiamo due monete magiche, connesse tra loro in un modo intangibile, tanto che se capovolgiamo una delle due monete per mostrare la faccia con la testa, l’altra si capovolgerà per mostrare invece la croce. E questa connessione rimarrà tale anche se separiamo la coppia mettendo le monete in stanze diverse: modificando lo stato di una potremo sapere lo stato dell’altra anche a distanza. Sostituiamo le monete con due fotoni e al posto di testa o croce ci mettiamo lo spin o lo stato di polarizzazione e avremo una coppia di particelle entangled. Il problema dell’entanglement è che si tratta di un fenomeno delicato e la connessione, soprattutto sulle lunghe distanze, può interrompersi.

L’esperimento
L’anno scorso il team di ricerca cinese di Juan Yin ha spedito nello Spazio il satellite Micius, con a bordo strumenti in grado di creare particelle (come fotoni e elettroni, appunto) entangled con stato di polarizzazione opposto. I membri di una coppia poi sono stati inviati separatamente dallo Spazio verso due stazioni terrestri (Delingha e Lijiang) in Cina, siti distanti tra loro oltre 1.200 chilometri. Nonostante l’enorme distanza – il record precedente era di soli 100 chilometri – i ricercatori hanno verificato la tenuta della connessione. L’entanglement dunque non si è rotto: anche dopo aver viaggiato per migliaia di chilometri fino a raggiungere ciascuna la propria destinazione, le particelle entangled hanno mantenuto la loro connessione, e il segnale è stato stimato essere di 12 ordini di grandezza più forte di quanto lo sarebbe stato se i fotoni avessero viaggiato sulla Terra lungo una fibra ottica.

Le applicazioni
Gli esperti di sistemi di comunicazione sono sempre alle prese con la sfida della sicurezza: proteggere le informazioni sensibili dagli hacker assume sempre di più carattere di priorità. La fisica quantistica a questo proposito può avere risvolti pratici. Fornire una chiave di codifica di una conversazione criptata attraverso un sistema di particelle entangled potrebbe costituire un sistema efficace per proteggersi da eventuali spioni: l’entanglement infatti verrebbe rotto dal tentativo di intrusione rendendo palese la violazione della privacy della comunicazione.

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