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    Stabilire i limiti ultimi delle reti di comunicazione quantistica

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    Al momento, i dati sensibili vengono in genere crittografati e quindi inviati attraverso cavi in ​​fibra ottica e altri canali insieme alle "chiavi" digitali necessarie per decodificare le informazioni. Però, i dati possono essere vulnerabili agli hacker.

    La comunicazione quantistica sfrutta le leggi della fisica quantistica per proteggere i dati. Queste leggi consentono alle particelle, in genere fotoni di luce, di trasmettere i dati utilizzando bit quantistici, o qubit.

    Capacità superiori

    Società multinazionali, come IBM e Google, stanno ora costruendo computer quantistici di dimensioni intermedie con un numero crescente di unità quantistiche o qubit.

    Una volta che si sono adattati a dimensioni più grandi, questi dispositivi avranno capacità di gran lunga superiori rispetto agli attuali computer classici. Ad esempio, possono elaborare numeri estremamente grandi in pochi secondi, velocizzare molte operazioni matematiche fondamentali, e simulare perfettamente i processi molecolari e biologici.

    Una sfida sarà collegare insieme i computer quantistici, per creare una versione quantistica di Internet o "Internet quantistica".

    Però, rimane una domanda importante ma senza risposta:qual è la velocità massima con cui si possono trasmettere messaggi segreti o sistemi quantistici da un computer quantistico remoto a un altro?

    Notoriamente difficile

    Scrivere sul diario Fisica delle comunicazioni , Professor Stefano Pirandola, dal Dipartimento di Informatica dell'Università di York, ha detto che gli scienziati hanno risposto alla domanda.

    Il professor Pirandola ha studiato il meccanismo di funzionamento ottimale di una futura Internet quantistica, e ha anche fornito le ultime capacità chiave segreta che possono essere potenzialmente raggiunte.

    Ha detto:"Studiare le reti quantistiche è notoriamente difficile, ma i recenti strumenti matematici sviluppati nella teoria dell'informazione quantistica ci hanno permesso di semplificare completamente l'analisi.

    Qubit

    "Una domanda in sospeso era calcolare il numero massimo di sistemi quantistici elementari (noti come qubit) che potrebbero essere trasmessi in modo affidabile da un utente della rete a un altro, o in modo simile, il numero massimo di bit completamente segreti che questi utenti remoti potrebbero condividere.

    "Questo numero ha ora una formula analitica precisa".

    Per di più, lo studio rivela che la strategia di ispirazione classica di inviare simultaneamente qubit attraverso più percorsi della rete può aumentare notevolmente la velocità, cioè., la velocità della comunicazione quantistica tra due utenti remoti.

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