I ricercatori cinesi hanno recentemente annunciato un progresso fondamentale:hanno usato un satellite in orbita attorno alla Terra per trasmettere coppie di fotoni quantistici a due cime montuose tibetane a più di 700 miglia di distanza. Questa distanza ha fatto saltare in aria il record precedente. Ma secondo un articolo in Notizie chimiche e di ingegneria ( C&EN ), il settimanale dell'American Chemical Society, questo è solo l'inizio per la comunicazione quantistica.
L'idea alla base della comunicazione quantistica esiste dagli anni '60. Implica l'uso di fotoni con entanglement quantistico per inviare messaggi crittografati. I messaggi vengono codificati attraverso un metodo chiamato distribuzione di chiavi quantistiche che consente alle leggi della fisica di proteggere le informazioni fornite. Ciò significa che se qualcuno intercetta e altera il messaggio, anche le proprietà dei fotoni verranno modificate, e questo sarebbe ovvio per il destinatario. Ma gli scienziati sono ostacolati dalla loro capacità di produrre un gran numero di fotoni entangled che possono percorrere lunghe distanze. Il satellite cinese ha fatto affidamento su un cristallo ingegnerizzato e un laser per creare i fotoni entangled, ma il team ha rilevato solo una coppia di fotoni per 6 milioni di coppie generate a causa delle perdite durante la trasmissione attraverso l'atmosfera.
Durante la ricerca di sorgenti di fotoni più efficienti, gli scienziati si sono concentrati sugli emettitori a singolo fotone. I contendenti includono diamanti modificati e punti quantici. I diamanti contengono un difetto del "centro colore", il che significa che viene prodotto un bagliore di colore quando la luce passa attraverso. Il problema è che solo una frazione di luce sfugge al cristallo. I punti quantici sono un'altra opzione, ma richiedono temperature criogeniche poco pratiche per funzionare o funzionano in modo incoerente. I ricercatori stanno anche studiando modi per trasmettere fotoni entangled sulla Terra utilizzando fibre ottiche, generando singoli fotoni con nanotubi di carbonio. Ma sono necessari ulteriori sviluppi su tutti i metodi affinché le comunicazioni quantistiche diventino pratiche.
