I ricercatori del QuTech di Delft sono riusciti a generare un entanglement quantistico tra due chip quantistici più velocemente di quanto l'entanglement venga perso. Tramite un nuovo protocollo di entanglement intelligente e un'attenta protezione dell'entanglement, gli scienziati guidati dal Prof. Ronald Hanson sono i primi al mondo a fornire un tale collegamento quantistico su richiesta. Questo apre la porta per connettere più nodi quantistici e creare la prima rete quantistica al mondo. I loro risultati sono pubblicati in Natura .

Sfruttando il potere dell'entanglement quantistico, è teoricamente possibile costruire un Internet quantistico invulnerabile alle intercettazioni. Però, la realizzazione di una tale rete quantistica è una vera sfida:è necessario creare entanglement in modo affidabile su richiesta, e mantenerlo abbastanza a lungo da passare le informazioni entangled al nodo successivo. Finora, questo è andato oltre le capacità degli esperimenti quantistici.

Gli scienziati del QuTech di Delft sono ora i primi a generare sperimentalmente entanglement su una distanza di due metri in una frazione di secondo, su richiesta, e teoricamente mantenere questo entanglement abbastanza a lungo da consentire l'entanglement a un terzo nodo. "La sfida è ora quella di essere i primi a creare una rete di più nodi entangled:la prima versione di un'internet quantistica, "dice il professor Hanson.

Nel 2015, Il gruppo di ricerca di Ronald Hanson è stato il primo a generare un entanglement quantistico di lunga durata su una lunga distanza (1,3 chilometri), , consentendo loro di fornire per la prima volta una prova sperimentale completa dell'entanglement quantistico. Questo esperimento è alla base del loro attuale approccio allo sviluppo di un Internet quantistico. Singoli elettroni distanti sui frammenti di diamante sono entangled usando i fotoni come mediatori. Però, questo esperimento non ha avuto le prestazioni necessarie per creare una vera rete quantistica. Hanson dice, "Nel 2015, siamo riusciti a stabilire una connessione una volta ogni ora, mentre la connessione è rimasta attiva solo per una frazione di secondo. Era impossibile aggiungere un terzo nodo, figuriamoci più nodi, alla rete".

Gli scienziati hanno ora apportato molteplici miglioramenti innovativi all'esperimento. Prima di tutto, hanno dimostrato un nuovo metodo di entanglement. Ciò consente la generazione di entanglement 40 volte al secondo tra elettroni a una distanza di due metri. Il coautore Peter Humphreys afferma:"Questo è mille volte più veloce rispetto al vecchio metodo." In combinazione con un modo intelligente di proteggere il collegamento quantistico dal rumore esterno, l'esperimento ha ormai superato una soglia cruciale. Per la prima volta, l'entanglement può essere creato più velocemente di quanto non venga perso.

Attraverso miglioramenti tecnici, la configurazione sperimentale ora è sempre pronta per l'entanglement su richiesta. Hanson dice, "Proprio come nell'attuale Internet, vogliamo essere sempre online, il sistema deve impigliarsi in ogni richiesta." Gli scienziati hanno ottenuto questo risultato aggiungendo controlli di qualità intelligenti. Humphreys afferma, "Questi controlli richiedono solo una frazione del tempo sperimentale totale, pur consentendoci di garantire che il nostro sistema sia pronto per l'entanglement, senza alcuna azione manuale."

I ricercatori hanno dimostrato l'anno scorso di essere in grado di proteggere un collegamento con entanglement quantistico mentre veniva generata una nuova connessione. Combinando questo e i loro nuovi risultati, sono pronti per creare reti quantistiche con più di due nodi. Gli scienziati di Delft ora intendono realizzare una rete del genere tra diversi nodi quantistici. Hanson dice, "Insieme a partner come KPN, vogliamo collegare quattro città dei Paesi Bassi entro il 2020 tramite l'entanglement quantistico. Questa sarà la prima Internet quantistica al mondo".