Riusciti due esperimenti separati di teletrasporto quantistico grazie al fenomeno di entanglement, definito da Einstein una “fantomatica azione a distanza”. Un passo in avanti nella creazione di nuovi potentissimi super-computer... Niente a ché vedere con la fisica di Star Trek: la possibilità di spostare oggetti di grandi dimensioni, o addirittura persone, rimane ancora solo un'idea, resa famosa da Gene Roddenberry, l'inventore della popolare saga interstellare.

Il teletrasporto quantistico è un processo che investe esclusivamente il mondo dell' “infinitamente piccolo” e permette di replicare un atomo distruggendo l'originale e ricreandone le caratteristiche a distanza. La chiave per ottenere il processo è un fenomeno conosciuto con il nome di entanglement (intrappolamento), una speciale interrelazione tra particelle a livello subatomico che fà sì che la misurazione di una istantaneamente influenza l'altra, anche quando si trovano in condizioni di apparente isolamento reciproco. Un fenomeno che Albert Einsten si divertiva a deridere definendolo “una fantomatica azione a distanza”.

I due gruppi di scienziati che hanno condotto separatamente due sperimentazioni al National Institute of Standards and Technology di Boulder (Colorado) e all'Università di Innsbruck (Austria) sostengono che il loro successo è un passo in avanti verso i computer quantistici, macchine capaci di risolvere rapidamente problemi complessi e in grado di sviluppare più processi logici nello stesso istante, avvicinandosi in teoria alle capacità di elaborazione di un cervello umano.

I primi esperimenti nel campo del teletrasporto risalgono al 1993 grazie agli sforzi del professor Charles Bennett dell'Ibm, ma i primi successi si sono registrati solo negli ultimi tre anni a partire dal lavoro del gruppo di Anton Zeiliger, dell'Istituto di Fisica Sperimentale di Vienna, grande cultore dei paradossi della fisica quantistica.

Nel 1997, il primo esperimento di teletrasporto quantistico, cioè della trasmissione di tutta l'informazione possibile da una particella a un'altra, fu eseguito nei laboratori dell'Università La Sapienza di Roma da un'equipe guidata da Francesco De Martini. Ma il primo grande risultato è stato ottenuto nel gennaio del 2003 da scienziati del dipartimento di fisica dell'Università di Ginevra guidati dal professor Nicolas Gisin, che sono riusciti a teletrasportare le caratteristiche di un fotone (un fascio di luce) da un laboratorio a un altro, distante esattamente due chilometri, utilizzando una fibra ottica.

“Il teletrasporto di un atomo di berillio realizzato dalla squadra statunitense - ha spiegato il professor Jeff Kimble del California Institute of Technology - rappresenta un importante passo avanti nello studio della costruzione di computer quantici. L'Università di Innsbruck invece ha preferito usare un atomo di calcio, ma il risultato non cambia”.

Le possibili applicazioni riguardano innanzitutto la trasmissione delle informazioni. Anche se per il momento la replicazione ha funzionato in uno spazio di pochi millimetri, attraverso un campo magnetico è stato possibile trasferire una piccola quantità di dati.

“I computer quantistici - dice De Martini - avranno, per esempio, la capacità di calcolare, in tempi enormemente più rapidi di quelli attuali, i fattori primi di numeri a centinaia di cifre. Non è solo matematica ma anche sicurezza: i segreti militari sono protetti proprio attraverso la trasformazione in codici, in numeri, lunghissimi. Più numeri abbiamo, più al sicuro possiamo tenere i nostri dati”.

Per semplificare, basta dire che nei supercomputer quantistici i processi di calcolo e di elaborazione non sfrutteranno più idei circuiti elettrici come accade negli odierni computer ma sfrutteranno le caratteristiche di singoli atomi. I problemi da risolvere sono però ancora molti, dato che la minima dispersione o interferenza può provocare una perdita di informazione e compromettere la riuscita dell'esperimento.

Speriamo solo di non dover registrare esperimenti falliti come quello immaginato dallo scrittore George Langelaan, portato anche sullo schermo nel 1958 da Kurt Neumann e nel 1986 da David Cronenberg, che capita al fantomatico Dottor K, trasformatosi in una mosca finita per caso nel suo apparecchio.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

National Institute of Standards and Technology

University of Innsbruck

E-mail: Alessio Mannucci