Le tecnologie quantistiche a portata di mano? Nuovi studi affermano che è probabile!
Fino a poco tempo fa gli scienziati pensavano che per far funzionare un computer quantistico fosse necessario l'accoppiamento quantistico, ovvero quando particelle come fotoni ed elettroni interagiscono fisicamente e poi si separano. Ma sebbene l'accoppiamento, un fenomeno notoriamente deriso da Einstein come "azione misteriosa a distanza", possa essere favorito in laboratorio in condizioni quasi ideali, fuori dal laboratorio il processo è delicato e transitorio, e quindi non ideale. Ora, dei ricercatori hanno capito che l'accoppiamento potrebbe non essere sempre necessario, e nel corso degli ultimi anni sono stati scoperti nuovi esempi di tecnologie che possono ottenere un vantaggio quantistico senza accoppiamento. Un nuovo studio, pubblicato nella rivista Nature Physics, da ricercatori in Australia, Singapore e Regno Unito, si è concentrato su una tecnologia chiamata discordia quantistica. Questo fenomeno, molto più robusto e facilmente accessibile rispetto all'accoppiamento, può anche fornire un vantaggio quantistico: esso potrebbe essere sfruttato per rendere le tecnologie quantistiche più facilmente accessibili di quanto previsto. Ma la discordia quantistica da dove trae la sua energia quantistica? Questa è la domanda a cui il team internazionale ha voluto dare una risposta, e le loro conclusioni mostrano che esiste un collegamento diretto tra energia quantistica e discordia quantistica. Uno degli autori dello studio, Mile Gu della National University of Singapore (NUS), ha commentato: "Noi abbiamo mostrato che la discordia quantistica è una risorsa che possiamo sfruttare con i giusti strumenti quantistici." Mediante la codificazione di informazioni su una luce laser per dimostrare lo sblocco di questa risorsa quantistica, essi hanno mostrato che è possibile recuperare più informazioni utilizzando la discordia quantistica rispetto a quelle recuperate non accedendo alla discordia. Un altro autore dello studio, Ping Koy Lam della Australian National University (ANU), ha paragonato il loro esperimento a "decodificare musica da una trasmissione radio AM/FM in simultanea che è gravemente disturbata da elettricità statica". Essi hanno scoperto che la discordia è simile alla statica quantistica condivisa, e che è possibile estrarre più "musica" da questa trasmissione simultanea con i giusti strumenti quantistici. Si è visto che la discordia quantistica è presente in molti sistemi, e che in precedenza essa potrebbe essere stata descritta come rumore indesiderato rendendo alcuni scienziati scettici sulla sua possibile utilità, ma queste nuove scoperte suggeriscono il contrario. L'esperimento effettuato non è considerato una computazione quantistica, ma esso mostra che la discordia possiede delle capacità che possono essere sbloccate per le tecnologie quantistiche. I ricercatori sono ora alla ricerca di altri compiti che potrebbero essere migliorati dalla discordia quantistica. La speranza è che la discordia possa dimostrarsi un percorso più facile verso future tecnologie quantistiche rispetto all'accoppiamento. Ping Koy Lam sottolinea che il loro studio "accenna alla possibilità che i requisiti per alcune tecnologie quantistiche potrebbero essere meno rigidi". Anche un altro studio pubblicato nella stessa edizione di Nature Physics mostra che per la scienza quantistica dell'informazione possono essere usate risorse meno impegnative. Questo studio ha coinvolto ricercatori provenienti da Austria, Singapore e Regno Unito, e ha ricevuto due aiuti dall'UE. Uno è venuto dal progetto Q-ESSENCE ("Quantum interfaces, sensors and communication based on entanglement"), che ha ricevuto un finanziamento da 4,7 milioni di euro nell'ambito del tema TIC ("Tecnologie dell'informazione e della comunicazione") del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE. Q-ESSENCE, che proseguirà fino al 2013, riunisce ricercatori provenienti da Australia, Austria, Danimarca, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Slovacchia, Spagna, Svizzera e Regno Unito. Sostegno è giunto anche da un Advanced Grant del Consiglio europeo della ricerca (CER) da 1,75 milioni di euro assegnato a uno degli autori dello studio, Anton Zeilinger dell'Università di Vienna, per il suo progetto QIT4QAD ("Photonic quantum information technology and the foundations of quantum physics in higher dimensions").Per maggiori informazioni, visitare: National University of Singapore: http://www.nus.edu.sg/
Paesi
Austria, Australia, Svizzera, Germania, Danimarca, Spagna, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Singapore, Slovacchia, Regno Unito
