Un gruppo di ricercatori ha trasmesso uno stato quantistico cluster a quattro qubit lungo 29,5 chilometri di fibra ottica, usando una codifica temporale compatibile con infrastrutture di telecomunicazione standard. Lo studio, pubblicato il 1 ottobre 2026 su Light: Science & Applications, mostra un passo sperimentale verso reti quantistiche capaci di distribuire risorse più complesse del semplice entanglement a due qubit.
Gli stati cluster sono stati centrali nella proposta del quantum computing basato su misure e sono interessanti anche per reti distribuite. Il problema è che, quando ogni qubit è associato a un fotone distinto, le perdite crescono rapidamente con il numero di fotoni e con la distanza.
Come hanno codificato quattro qubit in due fotoni
Il team ha usato una codifica multi-livello in time-bin: ogni fotone porta due qubit distribuiti su diversi intervalli temporali. In questo modo lo stato cluster a quattro qubit richiede soltanto due fotoni, riducendo la penalità dovuta alle perdite rispetto a una codifica con un fotone per qubit.
Lo stato è stato generato direttamente controllando in modo coerente il processo parametrico, evitando un gate di fase controllato che avrebbe aggiunto complessità e ulteriori perdite ottiche.
Cosa significa davvero la distanza di 29,5 km
Una parte del collegamento era costituita da 4,5 km di fibra realmente installata nel campus della Leibniz University Hannover, a cui sono stati aggiunti 25 km di fibra in laboratorio. Il test non equivale quindi a una rete quantistica commerciale di 29,5 km già operativa, ma verifica il comportamento dello stato su una tratta che include infrastruttura ottica reale.
L’entanglement è sopravvissuto alla trasmissione?
Sì. I ricercatori hanno certificato entanglement genuinamente multi-qubit dopo la trasmissione e hanno dimostrato primitive di calcolo one-way sullo stato ricevuto. Hanno inoltre introdotto una tecnica di modulazione di impulsi chirpati per manipolare in modo riconfigurabile i time-bin senza ricorrere a una batteria di interferometri dedicati.
Il risultato si collega al cluster già presente su iCrewPlay Tech: abbiamo seguito sia la trasmissione di dati quantistici guidata da segnali classici sia le reti quantistiche come piattaforma per esperimenti di fisica fondamentale. Questo lavoro affronta invece la distribuzione di uno stato cluster multi-qubit su fibra.
È già l’internet quantistico?
No. L’esperimento dimostra la compatibilità di una specifica risorsa quantistica con la fibra ottica e la possibilità di conservarne le correlazioni dopo la trasmissione. Una rete reale richiede ancora sorgenti affidabili, nodi distanti, sincronizzazione, correzione delle perdite, memoria quantistica e protocolli scalabili. Il dato forte è che una risorsa a quattro qubit può viaggiare in una forma più efficiente usando gradi di libertà temporali compatibili con le telecomunicazioni.
Fonte primaria: Transmission of multi-level time-bin encoded cluster states over 29 km of partially deployed optical fiber, Light: Science & Applications, 1 ottobre 2026.
