luce
A proposito della trasmissione dell'informazione attraverso la luce.
Art. commentato inviato in privato da Francesco melis, 25\06\2015, h. 11.15.

ti mando un articolo scientifico che tratta un argomento molto avveniristico: la trasmissione 
dell'informazione attraverso la luce.
Oltretutto, grazie ai principi della fisica, questa trasmissione si rivela anche sicura perché se 
si cerca di intercettare un fotone automaticamente questo viene alterato e quindi la trasmissione 
abortita.
Mi ricordo anni fa che alla facoltà di ingegneria alcuni ragazzi miei colleghi fecero una tesina in 
cui si dimostrava che con la luce, cioè i fotoni, si potevano realizzare i componenti elementari 
dei circuiti digitali: le porte AND, OR, NOT. Questo dimostrava la possibilità teorica di 
realizzare un sistema di calcolo basato sulla luce.
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www.repubblica.it/scienze/2015/06/23/news/fisica_quantistica_satellite-117538419/?ref=HRLV-16

Primo messaggio quantistico al mondo via satellite
Un esperimento tutto italiano: i dati hanno viaggiato per 1.700 km su particelle di luce. Si apre 
una nuova frontiera per la cyber sicurezza. Ecco perché
23 giugno 2015

Primo messaggio quantistico al mondo via satellite
ROMA - Per la prima volta al mondo è stata eseguita con successo una trasmissione di dati 
quantistica con un satellite, sulla distanza record di 1.700 chilometri. Il test, pubblicato sulla 
rivista Physical Review Letters è nato dalla collaborazione fra Centro di Geodesia spaziale di 
Matera dell'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e l'Università di Padova. È un doppio record 
dell'Italia in materia di comunicazione quantistica, basata cioè sullo scambio di fotoni, in grado 
di garantire la trasmissione di messaggi cifrati inviolabili. Il precedente record era di 
trasmissione era di 144 km. Sono stati verificati così in via sperimentale alcuni principi base 
della meccanica quantistica, come il mantenimento dello stato di un fotone su un canale di 
comunicazione.
I dati sono stati 'impacchettati' in particelle di luce e inviati al satellite Lares, lanciato 
dall'Asi nel 2012 e la cui superficie è coperta da specchi. Una volta raggiunti dal fascio 
luminoso, gli specchi lo hanno riflesso verso la stazione ricevente a Terra. E' un passo decisivo 
che avvicina le comunicazioni quantistiche, impossibili da intercettare. Cercare di catturarle 
significa infatti, automaticamente, distruggerle.
A illustrare l'importanza dell'esperimento - frutto di un lavoro iniziato nel 2003 - il presidente 
dell'Asi, Roberto Battiston, Paolo Villoresi, coordinatore del gruppo dell'ateneo padovano che ha 
lavorato alla ricerca, Giuseppe Vallone (prima firma dell'articolo "Experimental satellite quantum 
communications" accettato per la pubblicazione su Physical Review Letters) e Giuseppe Bianco, 
direttore del Centro Geodesia spaziale del'Asi.
"Le informazioni oggi viaggiano in fibra o in onde radio - ha spiegato Battiston - utilizzando i 
bit. Ogni bit può essere memorizzato, copiato, intercettato". Dunque i bit non si prestano a 
rendere sicure le comunicazioni, per le quali serve una chiave crittografica che deve essere 
conosciuta solo dai legittimi corrispondenti. "La soluzione è offerta dalla comunicazione 
quantistica, che si fonda sui principi base della fisica e che sfrutta le tecniche della meccanica 
quantistica, e riesce a garantire comunicazioni sicure. Se io ricevo il messaggio, vuol dire che 
nessuno lo ha violato, altrimenti viene distrutto".
Nella comunicazione quantistica il bit viene sostituito dal "qubit" (quantum-bit) che rappresenta 
uno stato elementare di un sistema microscopico e con cui la comunicazione avviene attraverso 
l'invio da un trasmettitore al ricevitore degli stati quantistici di singoli fotoni, impulsi di 
luce che sostituiscono quelli elettrici. "Tutto quello che si basa sugli algoritmi può essere 
decrittato, un sistema di comunicazione quantistica no", ha aggiunto Battiston. E la necessità di 
proteggere le comunicazioni è sempre più evidente in un mondo in cui la sicurezza della 
comunicazione vuol dire sicurezza dei servizi (ad esempio bancari) e dei cittadini. I quantum-bit 
potrebbero essere dunque destinati a proteggere le nostre informazioni e sostituire i bit 
matematici oggi in uso, aprendo nuove strade per le comunicazioni sicure.
I primi risultati della ricerca, ha detto Villoresi, sono arrivati nel 2008. Poi il lavoro è andato 
avanti fino alle sperimentazioni avviate lo scorso anno e che hanno portato al risultato 
annunciato. "Oggi possiamo dire che la comunicazione quantistica spazio-terra è possibile". "Dal 
punto di vista delle applicazioni, avere una chiave sicura apre scenari molto interessanti".
L'esperimento ha richiesto professionalità diverse e strumenti di alta precisione, da qui il 
coinvolgimento del centro di geodesia di matera che ospita un sofisticato osservatorio di 
telemetria laser di satelliti geodetici, unici dotati di particolari retroriflettori in grado di 
simulare un trasmettitore quantistico in orbita. Al momento, infatti, non ci sono satelliti 
equipaggiati con un trasmettitore o un ricevitore quantistico. "L'utilizzo dei satelliti per la 
comunicazione quantistica - ha aggiunto Vallone - estende la possibilità di comunicazioni sicure 
nel mondo". Prossimi passi? "Pensare, ad esempio, di utilizzare la stazione spaziale internazionale 
come hub per la comunicazione quantistica".