Focus in Quantum Communications

Un nuovo tipo di comunicazione è in arrivo: comunicheremo caricando i bit sulle singole particelle

Questa primavera mi sono divertito a muovere i primi passi nella Comunicazione del prossimo futuro, le Quantum Communications (QC), e nell’informatica del prossimo futuro, la Quantum Information (QI).

E’ un argomento che avevo lasciato nel cassetto dopo aver letto all’inizio degli anni 2000 un articolo su una introduzione panoramica a questo nuovo paradigma, scritto nel 1997.

Le QI e QC basano la trasmissione delle informazioni e il loro trattamento su un nuovo tipo di approccio: l’interpretazione e la codifica / decodifica dei dati non è affidata a stream di fotoni come avviene da Marconi ad oggi, ma allo stato di un singolo sistema quantistico, che può essere un singolo fotone, un singolo elettrone o un singolo atomo, ad esempio.

L’informazione viene veicolata così dai bit quantici o qubit, nei quali la codifica binaria {0,1} non è presenza o assenza di un segnale, ma lo stato quantistico ad esempio di un fotone: polarizzato verticalmente o orizzontalmente, oppure con lo spin up o down di un elettrone.

Per cominciare ad approfondire l’argomento ho seguito il corso (e superato l’esame) di Elettronica Quantistica del prof. Paolo Villoresi presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (che per ragioni storiche ha però come acronimo DEI) dell’Università di Padova.

È un esame che avevo già superato all’epoca dei miei studi ma che nel tempo si è arricchito di molti argomenti nuovi come la generazione di impulsi giganti tramite mode-locking o Q-switching, e, la parte che mi interessava di più, anche di Informazione e Comunicazione Quantistica.

Oltre alla botta di gioventù che si riceve quando si varca la soglia delle Università, ho avuto l’opportunità di entrare nei laboratori per poter anche effettuare degli esperimenti su argomenti inerenti il corso, come il riconoscimento e la classificazione delle sorgenti coerenti, la caratterizzazione di fasci gaussiani e la misura dell’efficienza di estrazione dei laser.

Il contatto con l’Università mi permette di cominciare a sfruttare nel mio ambito la tecnologia nascente dei generatori a singolo fotone, allo sfruttamento del fenomeno dell’entaglement, alla generazione di numeri casuali puri.

Stay tuned, stay foolish! 🙂