Finalmente abbiamo il teletrasporto per particelle con una massa

Finalmente abbiamo il teletrasporto per particelle con una massa
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Il teletrasporto tra fotoni non è una novità da molto tempo, ma quando si parla di particelle massive diventa tutto più complicato. Grazie alle strane regole dell'entanglement quantistico, i fisici credono di aver trovato un metodo per teletrasportare informazioni tra due elettroni distanti tra loro.

Il teletrasporto di informazioni non è soltanto il primo passo per arrivare al teletrasporto vero e proprio, ma ha importanti applicazioni nello sviluppo dell'informatica quantistica e nella criptazione di dati. Lo sviluppo del teletrasporto tra elettroni può permettere di costruire dei computer quantistici con un'architettura più simile a quella attuale.

"Abbiamo ottenuto le prove di uno scambio tramite entanglement, nel quale abbiamo creato un legame di entanglement tra due elettroni anche se non avevano interagito prima e abbiamo teletrasportato informazioni, una tecnica potenzialmente utile per i computer quantistici," spiega John Nichol dell'Università di Rochester, New York.

Teletrasporto è una parola che fa parte del gergo della fisica e serve a spiegare un concetto molto semplice. Quando compri un paio di scarpe, anche se le separi sai sempre tutte le caratteristiche di entrambe anche se non puoi osservarle direttamente. In un certo senso le scarpe sono "entangled".

Le cose diventano strane se immaginate che la vostra scarpa possa essere sia destra che sinistra contemporaneamente, almeno finché non la osservate. Quando la guardi, istantaneamente assume uno dei due stati e la scarpa lontana diventa destra o sinistra in accordo con la prima.

Questo è il meccanismo dietro all'idea di teletrasporto in fisica.

La logica computazionale utilizza un linguaggio binario, gli stati sono descritti da sequenze di 0 e 1. I computer quantistici utilizzano i qubits, che possono assumere entrambi gli stati contemporaneamente, fornendo delle possibilità che l'attuale tecnologia non può raggiungere.

Utilizzare i fotoni per teletrasportare informazioni è molto facile e intuitivo, possono essere separati molto velocemente dopo che sono stati legati, ed è possibile farlo anche all'interno di un chip. Separare delle particelle massive è molto più difficile perché nel trasporto si potrebbe perdere la purezza matematica del loro stato quantistico, ed avere delle interferenze.

"I singoli elettroni sono dei qubit molto promettenti perché interagiscono molto facilmente tra di loro, creare delle connessioni a lunga distanza è essenziale per l'informatica quantistica," afferma Nichol.

Per creare questo teletrasporto, gli scienziati hanno sfruttato alcune leggi fondamentali della fisica subatomica. Quando due elettroni condividono lo stesso stato, devono necessariamente avere uno spin opposto. I ricercatori avevano precedentemente mostrato come questa proprietà può essere manipolata senza agire direttamente sugli elettroni, presentandosi come un metodo per il teletrasporto.

Gli scienziati sono riusciti ad effettuare uno scambio di spin tra una coppia di elettroni senza che essi abbiano interagito prima. C'è ancora molto lavoro da fare per sostituire i fotoni con gli elettroni, in quanto quest'ultimi sono oggetti molto difficili da controllare. Ma avere delle prove convincenti del teletrasporto tra elettroni è un passo in avanti incoraggiante.

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