La ricerca del professor Davide Girolami del Disat è stata pubblicata il 15 giugno scorso sulla rivista Npj Quantum Information – dal gruppo editoriale Nature.
Il Premio Nobel per la Fisica del 2022 è stato assegnato in riconoscimento a una serie di esperimenti eccezionali che hanno confermato l’Entanglement, un concetto cruciale della meccanica quantistica. Questo fenomeno, noto anche come correlazione quantistica, permette a due particelle, come i fotoni, di condividere una quantità di informazioni superiori rispetto a quanto previsto dalla fisica tradizionale. La nozione di “Entanglement”, introdotta da Erwin Schrödinger nel 1935, descrive una connessione tra particelle che le lega a tal punto che le proprietà di una possono influenzare istantaneamente l’altra, nonostante la distanza che le separa. Tuttavia, affinché le particelle siano entangled, devono essere state prodotte insieme attraverso un’interazione fisica.
La diretta misurazione dell’Entanglement si è rivelata matematicamente impossibile, spingendo i ricercatori a sviluppare metodi indiretti per quantificarlo. Questi metodi sono analoghi a strumenti come il termometro domestico a liquido, che deduce la temperatura osservando l’altezza di una colonna di mercurio.
Una recente ricerca realizzata al Politecnico di Torino ha affrontato questa sfida, sviluppando e testando sperimentalmente un nuovo metodo per misurare l’Entanglement in modo indiretto. Il lavoro, pubblicato sulla rivista NPJ Quantum Information e condotto dal professor Davide Girolami del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia, in collaborazione con istituzioni internazionali, introduce un approccio innovativo che utilizza la “purezza” per stimare l’Entanglement tra particelle. Questo metodo è stato applicato sperimentalmente manipolando fotoni per misurare l’Entanglement delle loro polarizzazioni.
Girolami sottolinea l’importanza di questa ricerca, evidenziando come l’Entanglement non solo abbia implicazioni pratiche sorprendenti, come il teletrasporto d’informazione, ma rappresenti anche una risorsa computazionale potenzialmente rivoluzionaria. Il suo studio è complesso a causa dell’ampio numero di parametri coinvolti nella descrizione dei sistemi quantistici. L’obiettivo a lungo termine è quello di verificare l’Entanglement in dispositivi quantistici avanzati, composti da milioni di qubit, per confermare se tali macchine possiedano capacità computazionali che superano quelle dei computer convenzionali.
Lo studio pubblicato su Nature: https://www.nature.com/articles/s41534-024-00857-2
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