Fotoni entangled per computer alla velocità della luce
L'entanglement ha un ruolo sempre più importante nella fisica odierna. È infatti la firma irrevocabile dell'affinità quantica tra particelle lontane. Questo paradigma, che ha oltre 70 anni, finora è stato un elemento fondamentale nella nostra comprensione ancora incerta dell'universo. Di recente, la fisica quantistica ha anche aperto la strada a una tecnologia completamente nuova per la manipolazione, trasmissione e conservazione delle informazioni. Sfruttando i fenomeni di meccanica quantistica, i computer quantistici possono ricevere simultaneamente tutti i possibili stati di particelle entangled come input. A questo proposito, pare che finora le realizzazioni più promettenti dell'entanglement siano state ottenute nel campo dell'ottica quantistica. Come i virtuosi con i loro violini, i partner del progetto Atesit hanno accordato il gruppo di cristalli, specchi e lenti ingegnerizzati e hanno armonizzato la produzione di fotoni entangled per raggiungere un tasso senza precedenti. Nell'ambito della ricerca, gli scienziati hanno inviato un fascio di luce attraverso uno speciale cristallo non lineare. A volte coppie di fotoni dello stesso colore interagiscono in un processo chiamato "interazione a quattro onde", convertendoli in due nuovi fotoni entangled: uno più rosso e l'altro più blu dell'originale. Un grave problema di produzione che hanno dovuto affrontare inizialmente era che i fotoni entangled venivano emessi in molte direzioni e con un'ampia gamma di rapporti polarizzazione-fase: ognuno agiva come un cantante singolo in un coro. Dovevano trovare un modo per armonizzare ulteriormente la produzione di coppie di fotoni entangled. Facendo passare i fotoni prodotti attraverso un altro cristallo, gli scienziati hanno rimosso le distorsioni nella qualità degli entanglement, proprio come una lente correttiva in un telescopio rimuove la distorsione cromatica e migliora la qualità dell'immagine. L'entanglement quantico è stato dimostrato inserendo i risultati sperimentali in una disuguaglianza matematica: la disuguaglianza di Bell. Fino ad allora gli scienziati, usando una sorgente di coppie di fotoni entangled a bassa luminosità, avevano potuto osservare il mondo quantico come attraverso una finestra annebbiata. I partner del progetto Atesit sperano che questa sorgente di luce luminosa consentirà loro di vedere fenomeni che prima non potevano osservare. Inoltre, questa ricerca, ancora in fase teorica, potrebbe consentire agli scienziati di continuare a migliorare i computer anche dopo l'esaurimento delle procedure produttive tradizionali.
