Il futuro del calcolo quantistico attraverso la fibra ottica

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Stiamo assistendo ad una forte accelerazione della digitalizzazione e delle strategie di aumento delle capacità di calcolo, come dimostra anche l’Università bicocca con Infn al lavoro sul supercomputer.

Di recente è stata annunciata una rivoluzione tecnologica che potrebbe cambiare il modo di interagire con la rete Internet. Una rivoluzione che per ora sta muovendo i suoi primi timidi passi, ma che apre uno scenario all’Internet quantistico: una Rete che si avvale di computer quantistici con delle capacità di calcolo esponenzialmente superiori alle attuali, che provvederanno alle nostre comunicazioni future in un network capace di resistere ad ogni spionaggio.

Questa è la rappresentazione dell’evoluzione dipinta dal comunicato stampa dell’Istituto Max Planck, in Germania, che si occupa di ottica quantistica e ha presentato il suo nuovo modem per l'”Internet quantistica”. Il fulcro della novità riguarda la nuova tecnologia e permetterebbe a questo modem di essere integrato nella vecchia fibra ottica, così come esiste già oggi: il gruppo di ricerca ne parla con estrema entusiasmo, come il primo passo concreto per l’arrivo dell’Internet dei quanti.

Gli scienziati hanno usato atomi di erbio, un metallo presente nelle cosiddette terre rare, per farli funzionare come qubit stazionari: è in questi atomi che gli elettroni sono in grado di fare un salto quantico che corrisponde alla lunghezza d’onda dei raggi infrarossi dei fotoni, usata come un’onda standard nelle reti in fibra ottica di vetro attualmente disponibili.

La sfida scientifica è stata ragguardevole, perché per realizzare questo è stato necessario arrivare a impacchettare gli atomi dentro un cristallo trasparente costituito da un silicato di ittrio. Si sta parlando di un materiale che è cinque volte più sottile di un cappello dell’uomo, che rende facile immaginare quanto sia complicato lavorare su questo ordine di dimensioni.

Quando il cristallo viene messo fra due specchi quasi perfetti è in grado di far passare attraverso di sé i fotoni avanti e indietro per innumerevoli volte, così portando ad ottenere il salto quantico. Ecco che questo particolare materiale può fungere in un certo senso da modem, facendo transitare una quantità sorprendente di dati in modo molto efficace ed efficiente.

Questo sarà certamente di impulso allo sviluppo delle tecniche di calcolo distribuito, che consentiranno ancora di più di usare Internet come un enorme autostrada: diventerà la normalità per operazioni che richiedono il passaggio di molti gigabyte, come lo streaming in HD, la telemedicina con la visualizzazione in tempo reale delle immagini ad altissima definizione di  tomografie o risonanze magnetiche da ogni luogo o ancora la rivoluzione del cinema, per cui basterà una scheda di acquisizione video per digitalizzare le riprese da spedire al post produzione in pochi istanti.

Il nuovo modem quantistico è al momento in fase sperimentale perché, come sempre accade, è necessario sviluppare il prodotto, testare ogni sua interazione, valutare il processo di integrazione con quanto già esiste e studiarne il piano di industrializzazione. Tuttavia, gli stessi ricercatori affermano che questo dispositivo ha le carte in regola per avvicinare tutti molto di più all’Internet quantistica.

 


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redazione

Redazione TeleNicosia.it fondata nel luglio del 2013. La testata è iscritta al Tribunale di Nicosia al n° 2/2013.