Quindi dopo USA ed Europa, anche la Cina si lancia nella telecomunicazione laser. Questo sembra davvero essere il futuro delle telecomunicazioni.
Dal basso della mia ignoranza in materia, avevo capito che l’entanglement quantistico non potesse essere utilizzato per trasmettere informazioni. Qualcuno che se ne capisce un po’ di più (Zio, parlo con te!) può dare qualche delucidazione in proposito?
Molto interessato ad un giudizio definitivo, sempre che il satellite non serva anche a rispondere a questo, anch’io.
Molto interessanti agli articoli di Le Scienze linkati qui. Si arriva a questo.
E’ dunque possibile modificare uno stato di un elemento correlato senza sciogliere l’entanglement?
Sarebbe un duro colpo per il programma CETI 
Uffa, sempre lavorare… su questo forum non ti lasciano mai tranquillo.
Tu (convenzionalmente Alice) hai un canale non sicuro (ottico, radio, elettrico), un generatore di coppie di fotoni entangled, e un canale ottico per trasmettere fotoni; può essere anche lo stesso di prima, se ottico.
Devi mandare al corrispondente (Bob) la chiave “una tantum” con cui cifrerai il messaggio.
Per fare questo generi coppie di fotoni. Un fotone della coppia lo misuri localmente secondo un certo piano, e la sua polarizzazione varrà 1 o 0, secondo una sequenza assolutamente casuale (non hai modo di prevedere, sulla storia delle misure, se il prossimo sarà 1 o 0). La totale casualità è garantita dalle caratteristiche quantistiche del sistema.
L’altro fotone della coppia lo mandi a Bob, che lo misura a sua volta, ottenendo la stessa lettura, e alla fine la stessa sequenza.
Con questa sequenza cifri il messaggio (in termini informatici, di solito fai un or-esclusivo - XOR - di ogni bit con un bit della chiave) e lo mandi in chiaro.
Bob riceve il messaggio, rifà l’XOR con i bit della chiave, e l’ha decodificato.
Eve (l’ascoltone) è lì che sbircia, ma non può fare nulla per il semplice motivo che il fatto stesso di eseguire una misura sui fotoni della chiave distrugge i fotoni stessi, e quindi Bob si accorge immediatamente che non li riceve più.
Quindi hai un modo sicuro per trasmettere la chiave, soddisfacendo il criterio di Vernam e Shannon (sempre sia lodato).
In realtà la cosa è un pelo più complessa; per come l’ho raccontata Bob si accorgerebbe dell’intercettazione, ma Eve avrebbe comunque il messaggio. Per approfondire come viene superato il problema leggetevi https://it.wikipedia.org/wiki/Crittografia_quantistica che è fatto bene. E poi, OVVIAMENTE, gli affascinanti libri di Anton Zeilinger (il velo di Einstein e “la danza dei fotoni”, obbligatori) ma anche l’ottimo Gian Carlo Ghirardi. Un’occhiata alle carte di Dio. Un pò datato, ma validissimo.
Bisogna fare un pò di mente locale e capire che un fotone, prima della misura, NON HA, non possiede, un polarizzazione determinata. E’ la modalità della misura, che determinerà se rispetto ad un certo piano il fotone sarà verticale o orizzontale, e questo è difficile da mandare giù. Ma il trucco è che una volta misurato (in un certo dato modo) il fotone di Alice, anche quello di Bob si comporterà alla stessa maniera rispetto alla stessa data misura. Questo non trasferisce informazione, ma trasferisce la chiave. Ed è qualcosa di fantastico, come al solito è inutile cercar di capire la meccanica quantistica; dobbiamo arrenderci al fatto che il mondo microscopico funziona così.
Ok per la crittografia, ma qui parliamo anche di teletrasporto quantistico di informazioni, a velocità superluminare?
Ditemi che ho capito male.
No, il teletrasporto quantistico avviene alla velocita’ della luce, ed usa molte delle tecniche della crittografia. Tranquilli, per quanto ne sappiamo in questo universo i rapporti di causa ed effetto sono conservati, con buona pace della termodinamica,perfino 
Scusate, ho postato un link errato prima. Date un’occhiata ai link citati in fondo a questa pagina.
Tra questi vi è il seguente abbastanza illuminante:
Nel senso che se Eve intercetta il fotone che trasmette la chiave, Bob non lo riceve e quindi si accorge che c’è qualcosa che non va?
Ok, è quello che più o meno avevo capito anch’io. Grazie per la spiegazione molto semplice 
Però tutto dipende da come si interpreta il “trasferire informazione”. Se nel momento in cui leggo il fotone A, il fotone B assume la stessa polarizzazione, in sostanza stai trasferendo l’informazione della polarizzazione del fotone A… o no?
PS: sono fresco di lettura di Particelle Familiari, il che mi ha portato un pelo più vicino ad accettare alcune cose della meccanica quantistica che per un gretto ingegnere sono fuori da ogni logica 
esattamente. Non c’è modo di misurare la polarizzazione di un fotone senza assorbirlo, nel polarizzatore o nel rivelatore. Se non arrivano più fotoni c’è un problema.
Ok, è quello che più o meno avevo capito anch'io. Grazie per la spiegazione molto semplice :) Però tutto dipende da come si interpreta il "trasferire informazione". Se nel momento in cui leggo il fotone A, il fotone B assume la stessa polarizzazione, in sostanza stai trasferendo l'informazione della polarizzazione del fotone A... o no?
No, perchè tu non conosci l’informazione che stai trasferendo; non hai imposto uno stato noto ad A, salvo il fatto di essere entangled con B. L’unica cosa che puoi dire è che il fotone di Bob una volta misurato secondo un certo asse esibirà la stessa polarizzazione di quello di Alice. Ma non sai quale sia; la sequenza di polarizzazioni è assolutamente random, non la puoi influenzare. Se la influenzi perdi l’entanglement (hai “osservato” il sistema, e lo hai distrutto). Quindi c’è una “fantasmatica” (spooky) azione a distanza fra A e B, sai che saranno perfettamente correlati (entangled), ma non sai con quale stato finchè non lo misuri; quindi non trasferisci informazione. Per fare questo ci va un fotone preparato in uno stato noto, trasmesso da Alice a Bob; ma questa informazione viaggia alla velocità della luce, non certo più veloce. Invece pare che l’entanglement sia istantaneo perchè le due particelle sono in realtà due parti dello stesso oggetto, e la teoria non è locale. E questo crea molti mal di testa, ormai da tanti anni (80, credo).
PS: sono fresco di lettura di Particelle Familiari, il che mi ha portato un pelo più vicino ad accettare alcune cose della meccanica quantistica che per un gretto ingegnere sono fuori da ogni logica :nerd:
Verissimo, e se leggi cose più spesse come il teorema di Bell allora ti perdi…
Ok capito. Chiarissimo come sempre 
Grazie Buzz. Ti garantisco che ci ho messo un pò, a schiarirmi le idee in merito. Doverlo spiegare in parole semplici aiuta a capire dove hai lacune… quando si rileggono le frasi ci si accorge che non si è mica capito poi tanto bene 
però la MQ è affascinante, e per me è affascinante anche solo riuscire a seguire un pò l’evoluzione della scienza in questo campo.
Più che altro, quando inizi a capire qualcosa dei comportamenti fondamentali della materia ti rendi conto di quanto grande sia l’abisso fra questo e la relatività einsteniana. Il problema è proprio nelle definizioni di base, spazio, tempo, luogo… vanno tutte a farsi benedire. E non si tratta di speculazioni, ovviamente, ma di realtà sperimentale e pratica; ogni transistor dei nostri miliardi di dispositivi funziona giusto perchè a livello microscopico la MQ è assolutamente reale.
Giuro che sui testi del Poli proprio non l’avevo capito, salvo avere qualche lume studiando l’effetto tunnel, che è quell’effetto per cui un elettrone ogni tanto supera una barriera di potenziale anche se non potrebbe proprio; ma lui non lo sa, e ogni tanto si materializza oltre la barriera. Spooky!
Adesso vado a infilare un pò di MQ anche nella presentazione sui Voyager. Ciapa su. 
Ciao
qui mi esce un dubbio che mi porto avanti dall’università:
-come si fa a legare in entanglement 2 particelle
- come si fa a impedire che il legame si sciolga?
Grazie
joe
Ci sono sorgenti che generano coppie di fotoni entangled, ad esempio attraverso un processo detto “spontaneous parametric down conversion”. Ad esempio, http://www.idquantique.com/photon-counting/id350-photon-pair-source/?gclid=CMnm0ufw8M4CFUKZGwodc5EMaQ
In genere un fotone con una certa lunghezza d’onda crea due fotoni con metà energia, quindi doppia lunghezza d’onda, che si propagano in direzioni opposte nel cristallo. Questi fotoni, nascendo dal medesimo progenitore, sono entangled.
- come si fa a impedire che il legame si sciolga?Grazie
joe
Da quello che ho capito bisogna evitare che interagiscano con altra materia o radiazione; essendo fotoni viaggiano benissimo in un mezzo trasparente, che però avrà una determinata attenuazione e/o dispersione. In altre parole, non tutti i fotoni in ingresso al canale arrivano all’uscita. Quelli persi sono diffratti, riflessi o assorbiti; in questo caso il fotone perde l’entanglement. Per quel poco che ho capito di MQ, assorbire un fotone equivale a misurarlo (per misurarlo devi assorbirlo, o nel polarizzatore o nel rivelatore, dove creerà una coppia elettrone/buca). A quel punto l’atto della misura condiziona lo stato del secondo fotone. Forse è un punto di vista un pò semplificativo ed ingegneristico, ma non oso chiedere ulteriori lumi agli amici fisici 
edit: avevo scritto “metà lunghezza d’onda”, ma è doppia. Da elettronico penso sempre alla frequenza, mica alla lunghezza d’onda.
grazie
IK1ODO…HO CAPITO (QUASI) TUTTO! Grazie infinite!!!
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beh, grazie a voi, come dicevo prima, per schiarirsi le idee bisogna essere obbligati a pensarci su…
Informazioni trasferite a 1.200 km di distanza.
Non esattamente, o meglio non a velocità istantanea almeno.
Alice crea varie coppie di fotoni, poi li isola a coppie. Per ogni coppia, ne misura uno e mette da parte il gemello contrassegnandolo come 1 o 0 a seconda del test.
Li mette in ordine e li manda a Bob.
Se Eve intercetta qualche fotone, a Bob non arriveranno e se ne accorgerà.
A meno che Eve riesca a intercettare, ricreare e rispedire fotoni identici nello stesso ordine, virtualmente senza ritardo (not possible).
Se anche ne fosse capace, basterebbe che Alice e Bob si siano passati, oltre alla chiave di decodifica, un altra chiave in un momento precedente (2 livelli di cifratura) per non lasciare comunque leggere Eve.
Ma tutto alla velocità della luce, non prima.
Ecco, questo manda in vacca tutto il poco che avevo capito, cioè: Creo la coppia entangled e so già che sono gemelli uno dell’altro. Sono già uguali intendo, anche senza misurare. Se me li trovassi davanti per caso dovrei misurarli per conoscerli, ma avendoli creati lo so.
Ne misuro uno e mi da risultato 1. A questo punto so che anche l’altro ERA GIA’ 1.
Invece tu dici che la misura del primo fotone influenza la natura del secondo, all’atto della misura.
Tutto ciò è disturbante :-/
Eh, già. Il secondo è assolutamente indeterminato, NON HA una sua polarizzazione, finchè non misuri il primo. E’ questa la “spooky distant action” che disturba, e disturbava Einstein. Però innumerevoli esperimenti dimostrano che è così; le due particelle, pur a distanza arbitrariamente grande, sono parte del medesimo sistema fisico e cambiano stato allo stesso momento. E non hanno uno stato prefissato, e non comunicano una con l’altra.
Terrificante, oltre che disturbante. Più ci pensi, più la mente si confonde.
Avevo immaginato anch’io che il secondo fotone avesse una sua polarizzazione intrinseca, ma non è così.
In fondo è come l’esperimento delle due fenditure: il fotone, o l’elettrone, passa da TUTTE E DUE le fenditure, non è che non puoi determinare semplicemnte da dove è passato. Di fronte all’ostacolo si comporta come onda, per poi tornare particella sullo schermo. E non ha un percorso intrinseco, lui percorre tutti i percorsi possibili nell’universo, con una massima probabilità per le due fenditure; ma con una probabilità diversa da zero anche a 13 miliardi di anni luce da qui.
Sto leggendo l’ultimo libro di Carlo Rovelli, L’ordine del tempo. Molto bello, molto consigliato. Lui dice chiaramente una cosa, che i vari libri divulgativi sulla meccanica quantistica (almeno quelli che ho letto io) non dicono così chiaramente: che ogni particella (campo, onda) è indeterminata finchè non interagisce con altro. E’ l’interazione che distrugge l’incertezza, è quello che noi chiamiamo misura. In effetti gli atomi della punta del mio indice in questo momento stanno interagendo un con l’altro, e con la tastiera, e con tutto quel che c’è attorno, e questo fa sì che io possa colpire con una certa probabilità questi tasti anzichè passare attraverso tastiera e tavolo!
edit col senno di poi: il fotone non “cambia” di stato a causa della misura, “assume” uno stato. La misura, l’interazione con altre particelle, costringe la particella ad assumere uno stato definito. E l’altra particella, l’altra parte del sistema, al tempo stesso assume uno stato identico.