«Qubit molecolari» Piccoli come molecole, grandi come Internet: il primo passo verso il vero web quantistico
Un team di ricercatori americani ha sviluppato minuscoli «qubit molecolari» in grado di dialogare con la luce delle fibre ottiche. La scoperta potrebbe aprire la strada al primo vero Internet quantistico: veloce, sicuro e compatibile con le reti già esistenti.
08.10.2025, 16:00
08.10.2025, 16:09
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Un futuro in cui i dati viaggiano alla velocità della luce, ma senza possibilità di essere intercettati, è appena diventato più reale.
Scienziati dell'Università di Chicago e dell'Università della California a Berkeley hanno dimostrato per la prima volta che i qubit molecolari – le più piccole unità d'informazione dei computer quantistici – possono comunicare con le stesse frequenze luminose utilizzate nelle attuali reti in fibra ottica.
Si tratta di un risultato atteso da anni nel campo della fisica applicata: riuscire a far dialogare il mondo della quantistica, dove le informazioni vivono in stati magnetici, con quello della telecomunicazione, che si affida alla luce. In pratica, costruire un ponte tra due universi tecnologici.
Molecole che parlano la lingua della luce
Al centro della scoperta c'è una molecola contenente erbio, un elemento raro capace di interagire sia con la luce sia con i campi magnetici. Questa duplice natura permette di immagazzinare informazioni in forma magnetica e poi trasmetterle tramite impulsi luminosi, usando le stesse frequenze delle attuali infrastrutture in fibra.
«Queste molecole funzionano come una minuscola passerella tra la fisica della luce e quella del magnetismo», spiega Leah Weiss, fisica dell'Università di Chicago. «È un passo decisivo verso reti quantistiche scalabili e integrate con i sistemi ottici già in uso».
Perché il web quantistico cambierà tutto
A differenza di Internet, che si basa su bit binari (0 e 1), i qubit possono trovarsi in più stati contemporaneamente grazie al principio di sovrapposizione quantistica. Ciò consente una potenza di calcolo esponenziale e, attraverso la entanglement, una connessione istantanea tra particelle distanti.
I vantaggi? Sicurezza assoluta, perché ogni tentativo di intercettazione altera automaticamente il segnale; velocità di elaborazione mai viste prima; e sensori iper-precisi per applicazioni scientifiche e mediche.
Dalla teoria alla pratica: la corsa globale al quantum web
Mentre gli Stati Uniti affinano i materiali su scala molecolare, l'Europa ha già sperimentato le prime connessioni quantistiche: tra Francoforte e Kehl, i ricercatori tedeschi sono riusciti a trasmettere segnali quantistici lungo 250 chilometri di fibra ottica già esistente.
Il vantaggio americano, però, sta nella scalabilità: i qubit molecolari potrebbero essere integrati direttamente nei chip al silicio utilizzati oggi, senza dover costruire una nuova infrastruttura. «Possiamo progettare i materiali quantistici a livello molecolare e controllarne il comportamento», spiega il chimico Jeffrey Long dell'Università di Berkeley.
Il fisico David Awschalom, che guida il progetto a Chicago, aggiunge: «È un passo fondamentale verso reti quantistiche reali, collegate ai sistemi ottici del mondo di oggi».
Dalle fibre ai chip, verso un futuro quantico
Il team sta ora lavorando per rendere i qubit compatibili con la fotonica al silicio, la stessa tecnologia alla base dei microprocessori. L'obiettivo è creare dispositivi compatti, efficienti e adattabili che possano connettere tra loro computer quantistici, sensori e sistemi di comunicazione.
«Vogliamo ampliare la varietà dei materiali quantistici che possiamo controllare», spiega Grant Smith, coautore dello studio. «Questo aprirà la strada a nuove applicazioni, dai sensori biologici alle comunicazioni ultra-sicure».
