TELETRASPORTO QUANTISTICO: APPLICAZIONI

La comunicazione tra stati quantici entangled e' stata dimostrata negli ultimi decenni per alcune particelle come: fotoni ed atomi. In linea teorica, oltre a fornire le basi per reti di comunicazione quantistiche, questa tecnologia potrebbe integrarsi con un altro settore di ricerca, quello dei computers quantistici, estremamente potenti e piu' veloci degli attuali computers. Questi nuovi sistemi di comunicazione garantirebbero scambi di informazioni sicure al 100%; difatti, fra la stazione di invio e la stazione di ricezione viene scambiato semplicemente un segnale classico e questo non permetterebbe ad un estraneo, in grado di intercettare il segnale, di risalire all'informazione, che viene teletrasportata invece sotto forma di stato quantico.

QUBIT E COMPUTERS QUANTISTICI

L'unita' di informazione classica e' il “BIT” (binary digit). L'unita' di informazione quantistica e' il “QUBIT” o bit quantistico (quantum binary digit).

I “BIT” operano su codice binario e possono codificare solo un valore alla volta: 0 o 1.

I “QUBIT” basano l'elaborazione dell'informazione sulle leggi della Meccanica Quantistica e, per il principio della sovrapposizione quantistica, ovvero per l'idea che un oggetto puo' esistere allo stesso tempo in piu' stati, possono assumere contemporaneamente lo stato 0 e 1.

In un sistema classico un bit di informazione puo' essere rappresentato, per esempio, dalla tensione applicata alle armature di un condensatore: il condensatore carico denota il bit 1 e quello non carico il bit 0.

Quantisticamente, un bit d'informazione puo' essere codificato usando un sistema a due livelli, come per esempio: gli stati di spin di un elettrone oppure le due polarizzazioni della luce.

Cos'e' un computer quantistico?

Un computer quantistico registra le proprie informazioni nei QUBIT, a differenza di un computer classico che salva le informazioni nei BIT. Un QUBIT, nel momento in cui l'informazione viene processata, assume valore “0 o 1” e, per questo motivo, non puo' contenere piu' informazione di un BIT classico. Pertanto, un computer quantistico, a livello di informazione immagazzinata, non presenta vantaggi rispetto agli attuali computers. Il vantaggio di un computer quantistico e' invece rappresentato in un aumento esponenziale della capacita' di calcolo. I computers quantistici sono dunque in grado di gestire, in pochissimi minuti, enormi flussi di dati.

Le difficolta' tecnologiche da superare per la realizzazione di un computer quantistico sono molte ed una di queste e' la “decoerenza”. In altri termini, l'inevitabile interazione con l'ambiente esterno distruggerebbe, in tempi brevissimi, la coerenza quantistica, cioe' l'informazione contenuta nel calcolatore quantistico.

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