Da Redazione Isfoa Una ricerca della East China Normal University porta a cento i canali indipendenti della teletrasportazione quantistica e ricostruisce una “Q” composta da 100 pixel. Il risultato, pubblicato su Physical Review Letters, apre una nuova prospettiva sulla scalabilità delle future reti quantistiche.
Per la prima volta, secondo il risultato sperimentale pubblicato su Physical Review Letters, la teletrasportazione quantistica è stata realizzata simultaneamente su 100 canali spaziali indipendenti, utilizzando una matrice ottica 10×10. Il risultato più immediato dell’esperimento è una piccola immagine: la lettera Q, composta da 100 pixel, trasferita come informazione quantistica e ricostruita dall’altra parte del sistema.
Dietro quella figura apparentemente elementare si nasconde però una questione molto più importante. La difficoltà della comunicazione quantistica non consiste soltanto nel dimostrare che il teletrasporto di uno stato quantistico è possibile. La vera sfida è farlo su un numero crescente di canali, mantenendo il controllo indipendente delle informazioni e senza rendere il sistema ingestibile.
È proprio su questo terreno che si colloca il lavoro guidato da Jietai Jing della East China Normal University, a Shanghai, insieme a Yanbo Lou, Jiabin Wang, Yuyan Zou, Lingyue Hou e Shengshuai Liu. Lo studio, intitolato Hundred-Channel Reconfigurable Quantum Teleportation, è stato pubblicato il 20 agosto 2026 su Physical Review Letters, volume 137, pagina 080801.
Cento canali quantistici in parallelo
Il numero cento è l’elemento che rende particolarmente significativo l’esperimento. I ricercatori hanno realizzato una struttura costituita da 100 modalità spaziali indipendentemente indirizzabili, organizzate in una griglia 10×10.
In termini intuitivi, ogni modalità può essere immaginata come un piccolo canale ottico. L’insieme dei cento canali costituisce una sorta di mosaico attraverso il quale l’informazione quantistica può essere elaborata in parallelo.
Per ottenere questa configurazione, il gruppo ha utilizzato una codifica olografica programmabile, basata su un algoritmo denominato weighted Gerchberg-Saxton, capace di generare una matrice riconfigurabile di modalità ottiche. Il sistema integra inoltre un meccanismo di feedforward completamente ottico, cioè un’elaborazione del segnale realizzata direttamente nel dominio ottico.
Il vantaggio è sostanziale: invece di predisporre una complessa catena indipendente di dispositivi elettronici per ciascun canale, l’architettura consente di trattare simultaneamente l’intera matrice.
Ed è proprio questa possibilità di parallelizzazione a rappresentare il cuore della ricerca.
Che cosa significa davvero “teletrasporto quantistico”
La parola teletrasporto può facilmente generare un equivoco. Non sono stati spostati fotoni, oggetti o immagini nello spazio come accadrebbe nella fantascienza. Nel teletrasporto quantistico viene trasferito lo stato quantistico di un sistema da una posizione a un’altra.
Il protocollo sfrutta una delle caratteristiche più sorprendenti della meccanica quantistica: l’entanglement, cioè una correlazione tra sistemi quantistici che non può essere descritta secondo le regole della fisica classica.
Due sistemi entangled possono condividere una relazione quantistica anche quando vengono separati. Questa risorsa viene utilizzata nel protocollo di teletrasporto insieme alla comunicazione classica necessaria per completare la procedura.
Questo ultimo punto è fondamentale. La teletrasportazione quantistica non permette di inviare informazioni istantaneamente né di superare la velocità della luce. L’apparente immediatezza dell’entanglement non può essere trasformata in un canale di comunicazione più veloce della luce.
Il risultato ottenuto a Shanghai riguarda dunque il trasferimento controllato dell’informazione quantistica, non il trasporto fisico di un’immagine da un luogo all’altro.
La “Q” da 100 pixel
L’esperimento ha avuto anche una dimostrazione visiva particolarmente efficace. I ricercatori hanno utilizzato una matrice di 100 modalità ottiche, corrispondente a una griglia di 10×10 elementi, per rappresentare un’immagine.
Il soggetto scelto è una lettera Q.
Non si tratta, naturalmente, di un’immagine paragonabile a una fotografia digitale moderna. Cento pixel rappresentano una quantità estremamente piccola di informazione rispetto agli standard dell’informatica convenzionale.
Ma il significato dell’esperimento è un altro: dimostrare che un’informazione quantistica distribuita su molti canali può essere trasferita e ricostruita simultaneamente, mantenendo una fedeltà superiore ai corrispondenti limiti classici.
La dimostrazione trasforma così un concetto astratto in qualcosa di immediatamente comprensibile: non un singolo stato quantistico trattato isolatamente, ma un’intera matrice di stati che viaggia attraverso il protocollo in parallelo.
Dalla singola informazione alla comunicazione parallela
La ricerca sulla teletrasportazione quantistica non nasce oggi. Gli esperimenti degli ultimi decenni hanno progressivamente dimostrato la possibilità di trasferire stati quantistici utilizzando differenti sistemi fisici e diverse modalità di codifica.
La difficoltà, con l’aumentare dei canali, è però cresciuta rapidamente.
Nel 2024 lo stesso gruppo di ricerca aveva già dimostrato una forma di teletrasporto quantistico deterministico di quattro gradi di libertà e realizzato 24 canali di teletrasporto paralleli. Il nuovo lavoro porta dunque il concetto a una scala molto più ampia: cento canali spaziali indipendenti.
Il salto non consiste semplicemente nell’aggiungere dispositivi. Una rete quantistica deve poter controllare e manipolare singolarmente le informazioni, mantenendo allo stesso tempo una struttura sufficientemente semplice da poter essere ampliata.
È qui che entra in gioco la riconfigurabilità dell’architettura proposta dal gruppo cinese.
Perché la scalabilità è il vero problema
Un futuro sistema quantistico interconnesso avrebbe bisogno di trasferire continuamente stati quantistici tra nodi differenti. Potrebbero essere computer quantistici, memorie quantistiche, sensori o altri dispositivi.
Il problema è che l’informazione quantistica è estremamente delicata. Perdite ottiche, rumore e decoerenza possono compromettere rapidamente lo stato che si vuole trasferire.
Per questo motivo non basta dimostrare che il teletrasporto funziona. Occorre costruire sistemi nei quali il numero di canali possa aumentare senza che la complessità dell’apparato cresca in modo incontrollabile.
La ricerca pubblicata su Physical Review Letters affronta proprio questo problema attraverso modalità spaziali naturalmente separabili e controllabili individualmente. L’abstract dello studio sottolinea che l’architettura è stata progettata per ottenere operazioni quantistiche parallele e riconfigurabili.
Il valore del risultato, quindi, non è rappresentato soltanto dal numero “100”. È soprattutto nella possibilità di trattare molti canali come parti di un unico sistema parallelo.
Verso un Internet quantistico
È qui che l’esperimento assume una dimensione che va oltre il laboratorio.
L’obiettivo di lungo periodo della ricerca sulle reti quantistiche è riuscire a collegare dispositivi quantistici differenti attraverso infrastrutture capaci di distribuire e manipolare informazione quantistica.
Una possibile conseguenza sarebbe una rete nella quale più computer quantistici possano comunicare e, in prospettiva, cooperare.
Si parla spesso di Internet quantistico, ma l’espressione non deve essere interpretata come una semplice versione più veloce dell’Internet attuale. Una rete quantistica avrebbe principi di funzionamento differenti e richiederebbe nuove tecnologie per la generazione, distribuzione, memorizzazione e gestione dell’entanglement.
Il teletrasporto quantistico potrebbe rappresentare uno degli strumenti fondamentali di questa infrastruttura.
L’idea è particolarmente importante perché un’informazione quantistica non può essere semplicemente convertita in informazione classica, trasmessa e poi ricostruita senza conseguenze. La conversione può comportare la perdita delle proprietà quantistiche che rendono interessante il sistema.
La possibilità di trasferire direttamente stati quantistici diventa quindi essenziale per costruire architetture distribuite.
Sicurezza: una precisazione necessaria
Il rapporto tra teletrasporto quantistico e sicurezza delle comunicazioni merita però una distinzione.
L’entanglement e i protocolli quantistici possono essere alla base di sistemi di comunicazione con proprietà di sicurezza che non hanno un equivalente diretto nelle telecomunicazioni classiche. Ma non è corretto sostenere semplicemente che qualsiasi informazione trasmessa mediante teletrasporto quantistico sia automaticamente impossibile da intercettare.
La sicurezza dipende dal protocollo complessivo, dall’implementazione fisica e dalle condizioni operative della rete.
Il vantaggio fondamentale della tecnologia riguarda invece la possibilità di preservare e trasferire informazione quantistica, una risorsa che non può essere trattata come una normale sequenza di bit classici.
È questa caratteristica che rende la ricerca interessante anche per il futuro delle comunicazioni quantistiche.
Un traguardo tecnico, non ancora una rete globale
Il risultato di Shanghai non significa che sia nata una rete Internet quantistica pronta per l’uso quotidiano.
Tra un esperimento di laboratorio e una infrastruttura operativa su larga scala rimane una distanza considerevole. Bisogna affrontare problemi di perdita dei fotoni, stabilità dei collegamenti, rumore, sincronizzazione, distribuzione dell’entanglement e gestione degli apparati su distanze molto maggiori.
La stessa letteratura scientifica sulle reti quantistiche mostra quanto la distanza continui a essere una delle grandi sfide del settore. Gli esperimenti di teletrasporto su collegamenti ottici a lunga distanza hanno già dimostrato la fattibilità del principio, ma la perdita dei fotoni nelle fibre e la necessità di tecnologie come i ripetitori quantistici restano questioni centrali.
Il nuovo esperimento affronta quindi soprattutto un altro lato del problema: la larghezza di banda quantistica e il parallelismo.
E proprio per questo il risultato può essere letto come un tassello complementare rispetto alla ricerca sulle lunghe distanze.
Il prossimo passo: aumentare ancora i canali
La domanda successiva è inevitabile: cento canali possono diventare mille?
Secondo quanto riferito da IEEE Spectrum, il gruppo di ricerca sta già considerando un’estensione verso un sistema da 1.000 canali, attraverso sorgenti laser più potenti e amplificatori migliorati. Si tratta però di uno sviluppo futuro, non di una capacità già dimostrata dall’esperimento pubblicato.
È una distinzione importante perché la storia della tecnologia quantistica è fatta proprio di passaggi graduali: aumentare il numero di canali, ridurre gli errori, migliorare la fedeltà, allungare le distanze e rendere gli apparati più semplici.
La piccola “Q” da cento pixel rappresenta dunque qualcosa di più di una dimostrazione spettacolare.
Rappresenta una domanda alla quale la fisica sta cercando di dare una risposta concreta: quanta informazione quantistica possiamo riuscire a trasferire contemporaneamente, mantenendo il controllo sul sistema?
La risposta dell’esperimento cinese è arrivata a cento canali indipendenti. Non è ancora l’Internet quantistico, ma indica una delle direzioni tecnologiche necessarie per arrivarci.
La vera frontiera, infatti, non è più dimostrare che il teletrasporto quantistico sia possibile. Questo è stato fatto da tempo. La sfida è trasformare un fenomeno delicato e controintuitivo della meccanica quantistica in una tecnologia scalabile, riconfigurabile e integrabile in sistemi complessi.
Ed è proprio in questo passaggio, dal singolo esperimento alla capacità di gestire grandi quantità di informazione in parallelo, che la “Q” di cento pixel acquista il suo significato più profondo: non il teletrasporto della fantascienza, ma la costruzione, un canale alla volta, dell’architettura tecnologica che potrebbe sostenere le future reti quantistiche.