Internet quantistica: quanto è vicina?

Applicazioni del futuro protocollo di comunicazione 5G. Internet quantistica per trasmettere in maniera istantanea

Si fa un gran parlare delle più sbalorditive applicazioni del futuro protocollo di comunicazione 5G che stando agli addetti ai lavori garantirà prestazioni eccezionali in termini di scaricamento dati, upload e periodo di latenza. Un futuro neppure troppo lontano visto che progetti pilota sono stati avviati a Prato, Milano, L’Aquila e Bari e che dal prossimo anno vedrà disponibili per tutti le eccezionali prestazioni della rete 5G.

Eppure ricercatori, scienziati, matematici e fisici stanno già lavorando per quella che potrebbe diventare l’internet del futuro: sicura, anzi invulnerabile e dalle prestazioni sbalorditive. L’internet quantistica permetterebbe infatti di trasmettere in maniera istantanea qualunque tipo di dato indipendentemente dalla distanza a cui si trovano mittente e destinatario.

Un risultato questo reso possibile da un principio tanto affascinante quanto controintuitivo come quello dell’entanglement. Si tratta di una particolare correlazione tra due fotoni legati assieme, da qui il termine inglese entangled. Ogni modificazione applicata allo stato di una delle due particelle si riflette istantaneamente sull’altra. Una violazione apparente del principio di non località espresso da Einstein nel 1935. Le due particelle infatti sembrano comunicare a distanza a una velocità superiore a quella della luce, in esplicita contraddizione con il principio generale della Teoria della Relatività per cui la velocità della luce è un limite insormontabile.

Evitando di addentrarci nei pericolosi quanto incomprensibili meandri della teoria dei quanti, una delle branche più difficili della fisica, è notizia recente quella di un accordo tra ESA e Commissione Europea in vista dello sviluppo di una rete di comunicazione che darà avvio alla prima internet quantistica del continente. La creazione di una simile struttura rappresenta il corrispettivo della prima rete internet della storia: quell’ARPANET da cui poi si è sviluppato il web attuale.

Al momento la rete quantistica dovrà per forza di cose svilupparsi come un ibrido in cui i sistemi quantistici di trasmissione dati e comunicazione saranno affiancati da quelli tradizionali. Un campo di ricerca questo estremamente affascinante di cui si occupano ricercatori d’eccellenza come Giuseppe Sergioli docente del Dipartimento di Pedagogia, Filosofia e Psicologia dell’Università di Cagliari. In un recente articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature, con il contributo di più ricercatori tra cui il collega d’Università Hector Freytes, il professor Sergioli ha affrontato il tema della Quantum Information Theory, le cui ricadute in termini molto pratici, ma estremamente complessi, si avranno nella costruzione dei futuri computer quantistici. Che saranno ovviamente i sistemi attraverso i quali si svilupperà l’Internet del futuro. A dare un contributo deciso in questo senso, la Cina che lo scorso anno ha dimostrato attraverso il satellite Micius la fattibilità di un sistema di comunicazione di tipo quantistico, con particelle in grado di viaggiare alla velocità della luce.

Le ricadute pratiche di una simile tecnologia saranno in grado di rivoluzionare il nostro modo di vivere. Sia i computer quantistici che una rete internet basata su un’innovazione di questo tipo permetterebbe di processare e trasmettere dati a velocità fantascientifiche, impensabili per i sistemi tradizionali, per quanto estremamente avanzati.

Gli spazi virtuali dove socializzare, condividere esperienze o studiare come quelli disponibili sulla piattaforma digitale Second Life diventerebbero territori fatti di qbit in cui avremo la sensazione di muoverci in mondi tanto reali e suggestivi quanto lo è stato per molti appassionati di fantascienza il Ponte Ologrammi di Star Trek. Per i videogiocatori appassionati di giochi di carte come il blackjack o il poker la sensazione sarebbe invece quella di trovarsi all’interno di un casinò online dove giocare ai tavoli di una roulette indistinguibile in termini di realismo da quelle reali. Soluzione in parte adottata da innovative piattaforme di gaming online come Unibet che ha sviluppato spazi live con dealer in carne e ossa. Operatori e sviluppatori si trovano comunque di fronte a un limite pratico rappresentato dall’architettura fisica su cui simili ambienti di gioco sono stati progettati. Le tecnologie attualmente più avanzate in termini di realismo virtuale come i prodotti di HTC Vive con software sviluppati da Valve si scontrano con uno spazio digitale fatto di bit e non di qbit ossia i mattoni su cui sarà costruita l’internet e i computer quantistici del futuro.

La capacità di gestire una quantità sempre maggiore di dati e di trasmettere questi dati in maniera quanto più rapida, sicura ed efficiente possibile rappresenta oggi una delle sfide più importanti verso cui convergono gli interessi della ricerca tecnologica più avanzata.

L’internet del futuro, quella quantistica sarà con tutta probabilità un ibrido dove convergeranno tecnologie tradizionali e principi della fisica quantistica. I problemi da risolvere sono ancora parecchi e al netto delle mirabolanti aspettative dei titoli dei giornali possiamo star certi che per un web quantistico ci vorrà ancora un po’ di tempo.