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Per le tecnologie future come i computer quantistici e la crittografia quantistica, la padronanza sperimentale di sistemi quantistici complessi è inevitabile. Scienziati dell’Università di Vienna e dell’Accademia delle scienze austriaca sono riusciti a fare un altro salto.

Mentre i fisici di tutto il mondo stanno cercando di aumentare il numero di sistemi bidimensionali, i cosiddetti Qubits, i ricercatori di Anton Zeilinger stanno aprendo nuovi orizzonti. Con questi sistemi quantistici più complessi sarà possibile aumentare la capacità di informazione con lo stesso numero di particelle. In altre parole, in futuro potrebbe essere possibile il teletrasporto di sistemi quantistici complessi.

Simile ai bit nei computer convenzionali, i QuBits sono la più piccola unità di informazione nei sistemi quantistici. Anche aziende come Google e IBM stanno cercando di produrre un numero crescente di QuBits entangled. La motivazione è sviluppare un super computer quantistico. A differenza delle due famose società, il gruppo di ricerca sopra citato sta perseguendo un nuovo percorso per aumentare la capacità di informazione dei sistemi quantistici complessi.

L’idea alla base è semplice: invece di aumentare il numero di particelle coinvolte, il team mira ad aumentare la complessità di ogni sistema. La particolarità dell’esperimento è il coinvolgimento di tre fotoni oltre la tradizionale natura bidimensionale. A questo scopo, i fisici viennesi utilizzano sistemi quantistici che hanno più di due stati possibili, in questo caso particolare il momento angolare delle singole particelle di luce. Questi singoli fotoni hanno adesso una capacità di informazione superiore rispetto ai QuBits.

Tuttavia, l’intreccio di queste particelle di luce si è rivelato difficile a livello concettuale. Ma i ricercatori sono riusciti a superare questo limite con un’idea rivoluzionaria: un algoritmo informatico che cerca autonomamente l’implementazione sperimentale. Dopo alcune semplificazioni, i fisici hanno dovuto affrontare altre problematiche, risolte grazie ad una tecnologia laser all’avanguardia e ad un multi-porto appositamente sviluppato.