Rivoluzione quantistica: gothamq inaugura la prima rete internet quantistica operativa

Per la prima volta nella storia, una rete internet quantistica, denominata GothamQ, è stata testata con successo nel cuore di New York. Questo esperimento, durato 15 giorni consecutivi, ha segnato una tappa fondamentale nello sviluppo delle comunicazioni quantistiche, una tecnologia che promette di trasformare radicalmente la sicurezza delle informazioni e la capacità di elaborazione dei dati.

La rete GothamQ, sviluppata dall’azienda statunitense Qunnect Inc., ha utilizzato un circuito in fibra lungo 34 chilometri, situato sotto le strade della città. Durante il periodo di test, la rete ha ottenuto un tempo di attività del 99,84% e una fedeltà di compensazione del 99% per le coppie di fotoni entangled trasmesse a una velocità di circa 20.000 al secondo. Questo risultato è stato raggiunto nonostante le complesse condizioni ambientali, come vibrazioni, piegature e fluttuazioni di pressione e temperatura delle fibre ottiche.

Il Cuore della Tecnologia: Fotoni Entangled e Fibre Ottiche

L’elemento chiave dell’esperimento è stato l’utilizzo di fotoni entangled, particelle di luce “correlate” che reagiscono istantaneamente l’una all’altra indipendentemente dalla distanza che le separa. Questo fenomeno permette una trasmissione di informazioni simultanea e sicura, poiché qualsiasi tentativo di intercettazione modifica lo stato dei qubit, rendendo impossibile l’accesso non autorizzato.

La rete GothamQ ha utilizzato due tipi di fotoni con diverse lunghezze d’onda: uno compatibile con le memorie quantistiche e l’altro con i sistemi di comunicazione attraverso fibre ottiche. Questo approccio ha consentito l’integrazione della rete quantistica con le attuali infrastrutture di comunicazione ottica, permettendo di collegare dispositivi quantistici di vario tipo.

Michal Hajdušek, esperto di reti quantistiche presso la Keio University in Giappone, ha definito i risultati di GothamQ come un “passo significativo verso l’implementazione di una rete quantistica nel mondo reale”. Mehdi Namazi, co-fondatore e direttore scientifico di Qunnect, ha spiegato che l’esperimento ha dimostrato la possibilità di realizzare un circuito in fibra che sfrutta fotoni entangled in polarizzazione per alimentare un’area urbana, nonostante le complesse condizioni ambientali.

Prospettive Future: L’Italia e il Progetto Equo

Anche in Italia si stanno compiendo passi importanti nel campo delle comunicazioni quantistiche. Alessandro Zavatta, dell’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche e presidente della startup italiana Qti, ha dichiarato che è stato realizzato un collegamento di 100 km tra la Sicilia e Malta. Inoltre, è in corso il progetto europeo Equo, guidato da Tim, che mira a sviluppare tecnologie quantistiche italiane e a portare sul mercato apparecchiature per comunicazioni quantistiche su fibra, dotando l’Europa di sistemi di comunicazioni sicure.

Il successo di GothamQ potrebbe inaugurare una nuova era nelle comunicazioni, con la sicurezza dei dati garantita dalle leggi della fisica quantistica. Le possibili applicazioni di questa tecnologia spaziano dalla protezione di informazioni sensibili alla creazione di reti sicure per governi e aziende.

La Convivenza tra Informazioni Classiche e Quantistiche

Un altro aspetto rilevante è la possibilità di far convivere informazioni classiche e quantistiche all’interno della stessa fibra ottica senza interferenze. Uno studio pubblicato su Science Advances dai ricercatori dell’Università Leibniz di Hannover ha dimostrato che è possibile inviare insieme sulla stessa fibra ottica fotoni con informazioni quantistiche e normale luce prodotta dai laser a infrarossi, separandoli all’altro capo mediante una tecnica chiamata “modulazione di fase elettro-ottica”. Questo metodo consente di regolare con precisione la frequenza degli impulsi laser, preservando la capacità di trasmissione della fibra ottica pur trasmettendo informazioni quantistiche.

Il professor Michael Kues, a capo dell’Istituto di Fotonica dell’Università Leibniz, ha dichiarato: “Per rendere l’Internet quantistica una realtà, dobbiamo trasmettere fotoni entangled tramite reti in fibra ottica. Vogliamo continuare a usare le fibre ottiche per la trasmissione di dati convenzionali. La nostra ricerca è un importante passo in avanti nel combinare l’Internet convenzionale con quella quantistica.”

Bullet Executive Summary

L’esperimento GothamQ rappresenta un traguardo significativo nello sviluppo delle reti internet quantistiche. La rete, testata con successo a New York per 15 giorni consecutivi, ha dimostrato la possibilità di utilizzare fotoni entangled per trasmettere informazioni in modo sicuro e simultaneo attraverso fibre ottiche standard. Questo progresso apre la strada a una nuova era nelle comunicazioni, con applicazioni che spaziano dalla protezione di informazioni sensibili alla creazione di reti sicure per governi e aziende. Anche in Italia si stanno compiendo passi importanti in questo campo, con il progetto europeo Equo che mira a sviluppare tecnologie quantistiche italiane.

La nozione di base di tecnologia correlata al tema principale dell’articolo è il concetto di entanglement quantistico, che permette a due particelle di rimanere interconnesse in modo tale che lo stato di una influenzi istantaneamente lo stato dell’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa. Questo fenomeno è alla base delle comunicazioni quantistiche sicure.

Una nozione di tecnologia avanzata applicabile al tema dell’articolo è la modulazione di fase elettro-ottica, una tecnica che consente di regolare con precisione la frequenza degli impulsi laser, permettendo la trasmissione simultanea di informazioni classiche e quantistiche attraverso la stessa fibra ottica. Questa tecnologia rappresenta un passo avanti significativo nella realizzazione di un’Internet quantistica che possa coesistere con le infrastrutture di comunicazione esistenti.

In conclusione, il successo di GothamQ e le ricerche in corso in Italia e nel resto del mondo ci avvicinano sempre di più a una realtà in cui le comunicazioni quantistiche diventeranno parte integrante della nostra vita quotidiana. La sicurezza dei dati, garantita dalle leggi della fisica quantistica, potrebbe rivoluzionare il modo in cui proteggiamo le informazioni sensibili e creiamo reti sicure per governi e aziende. È un momento emozionante per la tecnologia e per il futuro delle comunicazioni.