Redazione
“Beam me up, Scotty” (Teletrasportami, Scotty): il comando del Capitano Kirk nella saga di Star Trek non è più relegato alla fantascienza. I ricercatori cinesi hanno teletrasportato informazioni da chip a chip attraverso 12,3 chilometri di fibra ottica.
Non si tratta di smaterializzare persone come faceva Jeff Goldblum ne La Mosca di Cronenberg, né di far sparire oggetti come nel film The Prestige, il protagonista di questo teletrasporto potrebbe essere persino più rivoluzionario: l’informazione quantistica, trasmessa senza alcun trasferimento fisico attraverso le fibre che già usiamo quotidianamente.
Link allo studio originale: Chip-fiber-chip quantum teleportation in a star-topology quantum network – Light: Science & Applications (Nature), 2025.
Teletrasporto: cosa succede davvero
A differenza dei film di fantascienza, il teletrasporto quantistico non sposta materia né energia. Trasferisce lo “stato” di una particella, cioè tutte le sue proprietà e caratteristiche, da un punto A a un punto B senza che nulla viaggi fisicamente tra i due punti. La chiave è l’entanglement quantistico, quel fenomeno che Einstein definiva “azione spettrale a distanza”. Quando due particelle sono “entangled” (“intrecciate” o “correlate quantisticamente”), formano un legame invisibile: qualunque cosa accada a una si riflette istantaneamente sull’altra, anche se le separa l’universo intero.
Il team dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina ha miniaturizzato questo processo su un chip fotonico al silicio, creando tre nodi connessi da fibra ottica. Il primo nodo (chiamato Alice) prepara l’informazione da inviare. Il secondo nodo (Charlie) genera una coppia di particelle gemelle entangled e ne tiene una per sé mentre invia l’altra al terzo nodo (Bob). Quando la particella di Alice incontra quella di Charlie, avviene una misurazione speciale che “teletrasporta” lo stato quantistico direttamente su Bob, a 12 chilometri di distanza.
Fedeltà media superiore all’81%
L’esperimento ha raggiunto una fedeltà media superiore all’81%, ben oltre il limite del 66,7% che separa il vero teletrasporto quantistico da un semplice invio di informazioni classiche. Significa che l’informazione arriva intatta in più di otto casi su dieci, una precisione sufficiente per applicazioni concrete. Il tasso di teletrasporto resta ancora basso (0,01 volte al secondo), ma la distanza coperta rappresenta il vero salto in avanti: i precedenti tentativi chip-to-chip avevano funzionato solo per 10 metri.
Il tasso di teletrasporto di 0,01 Hz significa che, in media, il sistema cinese riesce a teletrasportare uno stato quantistico ogni 100 secondi, cioè circa una volta ogni due minuti. In altre parole, l’operazione è ancora lenta: ogni ciclo di teletrasporto delle informazioni viene completato poche volte all’ora, non continuamente come avviene nei sistemi di comunicazione tradizionali.
Usare 12 chilometri di fibra ottica significa che la tecnologia può servire reti metropolitane reali. Il sistema utilizza la codifica time-bin, che sfrutta il “tempo” in cui arrivano i fotoni per trasportare l’informazione. Questo approccio resiste alle interferenze che affliggono i cavi in fibra ottica, rendendolo ideale per le infrastrutture esistenti. Per mantenere stabile il sistema, i ricercatori hanno sviluppato un meccanismo di correzione automatica che monitora e compensa le inevitabili oscillazioni della luce nella fibra.
Le conseguenze di questo successo
Questa tecnologia apre scenari che ridefiniscono la sicurezza digitale e le comunicazioni globali. Un messaggio quantistico non può essere intercettato o copiato senza lasciare tracce evidenti: qualunque tentativo di “spiare” l’informazione la distrugge istantaneamente. Significa comunicazioni teoricamente inviolabili, un sogno per governi, banche e infrastrutture critiche.
Miniaturizzare i componenti su chip rende possibile la produzione di massa, trasformando esperimenti da laboratorio in tecnologie commerciali. La struttura a stella con nodi intermediari permette di espandere la rete senza perdere qualità, superando uno dei principali ostacoli alla diffusione su scala planetaria.
La Cina rafforza così la propria supremazia quantistica: già nel 2016 Pechino aveva lanciato il satellite Micius, che teletrasportò informazioni dallo spazio per 1.400 chilometri, e nel 2025 il microsatellite Jinan-1 ha stabilito un collegamento quantistico di 12.900 chilometri tra Cina e Sudafrica. Pechino sta costruendo pezzo dopo pezzo l’architettura di quella che potrebbe diventare la prima internet quantistica globale.
Il futuro è quantistico (ma non spaventa)
I prossimi passi richiedono di integrare completamente laser, modulatori e sistemi di stabilizzazione direttamente nei chip. Attualmente il sistema cinese usa stati quantistici semplici, codificati in due livelli (come un bit quantistico che può essere 0 o 1), ma i risultati potrebbero esplodere con gli stati ad alta dimensionalità, da intendere come dei “bit potenziati” che possono codificare molte più informazioni contemporaneamente: invece di due sole opzioni, ne offrono decine o centinaia.
Usare stati quantistici più complessi potrebbe moltiplicare la velocità di trasmissione (anello debole del sistema attuale), rendendo questa tecnologia competitiva con le reti attuali anche in termini di performance.
Recentemente un altro team cinese, della Shanghai Jiao Tong University, ha fuso due reti quantistiche separate connettendo 18 utenti diversi capaci di comunicare in modo sicuro. La combinazione di questi progressi potrebbe cambiare l’internet che conosciamo entro i prossimi vent’anni.
Forse non vedremo mai il teletrasporto di persone come promettevano Star Trek o Jumper. Ma mentre Hollywood immaginava astronavi e supereroi, la scienza ha scelto una strada diversa e forse più rivoluzionaria: teletrasportare l’essenza stessa dell’informazione, quella che rende possibile ogni comunicazione, ogni transazione, ogni connessione umana nell’era digitale. E a differenza del tragico esperimento de La Mosca, questa volta la tecnologia funziona davvero.
