Gli scienziati stanno costruendo un teletrasporto quantistico basato sui buchi neri

Un team di fisici ha un piano per costruire un wormhole che potrebbe funzionare come un ponte attraverso due punti nello spazio.

E tutto ciò che serve sono due buchi neri intrecciati quantisticamente.

Come racconta Quanta Magazine, secondo una ricerca teorica di alcuni anni fa, due buchi neri completamente intrecciati dovrebbero essere in grado di trasmettere informazioni quantistiche tra loro invece che distruggerle, come accade dopo che hanno superato l’orizzonte degli eventi.

In questo modo, invece, i buchi neri (intrecciati) sarebbero in grado di ricreare un fenomeno che si chiama teletrasporto quantistico, che è quello che gli ingegneri usano quando costruiscono computer quantistici e che gli permette la trasmissione di informazioni crittografate da una macchina all’altra.

Creare e collegare veri buchi neri in un laboratorio è qualcosa che è di certo al di là delle moderne capacità scientifiche, ma i ricercatori dell’Università del Maryland Christopher Monroe e Brian Swingle hanno detto a Quanta che pensano di poter costruire circuiti quantici che si comporterebbero come quei buchi neri intrecciati – e che sarebbero indistinguibili dai reali.

Se questa idea funzionasse, i ricercatori sarebbero in grado di inserire informazioni quantistiche in un circuito «buco nero», che le rimescolerebbe, quindi le consumerebbe e, dopo un po’, le farebbe saltare fuori da un secondo circuito già decodificate e decifrate.

Finora, con le attuali tecniche di teletrasporto quantistico le informazioni trasmesse emergono ancora completamente confuse e quindi devono essere decifrate, rendendo il processo più lungo e meno accurato – il computer quantistico è soggetto a errori quando tenta di ricreare il messaggio originale.

Anche se si farà uso di wormhole e buchi neri, non si sta parlando veramente di fantascienza e di viaggio nello spazio-tempo, si sta però parlando di un enorme miglioramento nella tecnologia del calcolo quantistico.

Alcuni fisici giapponesi hanno teletrasportato informazioni quantiche dentro un diamante, aprendo possibili scenari di comunicazione inediti

Una squadra della Yokohama National University in Giappone ha fatto qualcosa che nessuno aveva mai fatto prima: ha teletrasportato delle informazioni quantiche all’interno di un diamante, un risultato che potrebbe modellare il modo in cui condividiamo e archiviamo le informazioni sensibili in futuro.

Ovviamente, quando pensiamo al teletrasporto lo immaginiamo così come lo abbiamo letto e visto nelle opere di fantascienza: una cosa che è in un posto compare improvvisamente in un altro, ma il teletrasporto quantico è un po’ diverso in quanto comporta l’acquisizione di informazioni da un luogo e la ricreazione di queste in un altro.

Quello che lo rende possibile è l’entanglement quantistico, una strana connessione che può esistere tra le particelle e che fa sì che analizzando una delle particelle «legate» possiamo sapere cose sull’altra anche se sono separate da una grande distanza. Perché un’azione compiuta su una particella si rifletterà anche sull’altra.

Per il loro studio, che è stato pubblicato sulla rivista Communications Physics, i ricercatori giapponesi hanno manipolato un elettrone e un isotopo di carbonio all’interno di un difetto di diamante noto come «centro azoto-lacuna» (o «centro N-V», da Nitrogen-Vacancy center). Per fare questo, hanno costruito un campo magnetico oscillante attorno al diamante, quindi hanno usato onde radio e microonde per intrappolare l’elettrone e il nucleo dell’atomo di carbonio. Dopo che i ricercatori avevano l’elettrone, gli hanno fatto assorbire un fotone contenente informazioni quantistiche e hanno visto lo stato di polarizzazione del fotone trasferito al carbonio – il che significa che avevano trasportato con successo l’informazione quantistica.

Come dice lo studio: «Il teletrasporto quantistico è un principio chiave per la tecnologia dell’informazione quantistica. Permette il trasferimento di informazioni quantistiche in uno spazio altrimenti inaccessibile, consentendo anche il trasferimento di informazioni fotoniche in una memoria quantistica senza rivelare o distruggere le informazioni quantistiche memorizzate».

Cosa succede al nostro cervello se veniamo catapultati in un contesto diverso? Una simulazione con la realtà virtuale prova a spiegarlo

No non hanno ancora inventato il teletrasporto, ma c’è chi già si interroga sui possibili effetti di un repentino spostamento da un posto all’altro per l’uomo.

Arne Ekstrom dell’Universita’ della California a Davis ha condotto un esperimento di cui si parla sulla rivista Neuron ‘teletrasportando’ virtualmente dei volontari da un posto all’altro utilizzando delle simulazioni virtuali al computer.

Non è la prima volta che si osserva il comportamento del cervello in spazi nuovi, ad esempio si sa che il cervello dei topi, se messi in un labirinto, produce delle particolari oscillazioni ritmiche. Un fenomeno che avviene a che nel cervello degli esseri umani e che viene provocato dalla attività elettrica che si origina nell’ippocampo.

L’esperimento del ‘teletrasporto’ è servito proprio a capire se queste oscillazioni vengano stimolate da fenomeni esterni o se siano un processo ‘interno’ utile per sincronizzare i neuroni in fase di apprendimento.

Ai volontari sono stati applicati degli elettrodi per registrare la loro attività cerebrale. Prima hanno esplorato uno scenario virtuale che conoscevo e poi sono stati ‘teletrasportati’ in alti altri punti dello scenario diversi e sconosciuti. La fase di teletrasporto consisteva in una schermata nera di durata casuale. 

Dai dati emersi si è capito che durante il teletrasporto le oscillazioni non subivano interruzioni, ma si verificava un cambiamento di ritmo a secondo di quanta distanza veniva percorsa durante il teletrasporto. Quindi le oscillazioni sarebbero guidate da processi di memoria e apprendimento e non da stimolazioni esterne, come si pensava fino ad oggi.

Bere dell’acqua prima di concentrarsi migliora le nostre prestazioni intellettuali.