Sistemas de teletransportación hacia una Internet cuántica

Sistemas de teletransportación hacia una Internet cuántica
Internet cuántica
Modificado por última vez en Lunes, 04 Enero 2021 21:04
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La teletransportación de alta fidelidad y larga distancia allana el camino para la Internet cuántica
Se podría construir una nueva Internet cuántica utilizando componentes estándar e infraestructura existente

Una Internet cuántica sería mucho más rápida y segura que la que estás utilizando en este momento, y ahora una red de este tipo puede estar un paso más cerca de la realidad. Los científicos han utilizado la teletransportación cuántica para enviar información a largas distancias, con una fidelidad más alta que nunca.

El entrelazamiento cuántico es un extraño fenómeno que suena a ciencia ficción para nuestras mentes centradas en la física clásica. Básicamente, dos o más partículas pueden estar tan entrelazadas que cambiar el estado de una de ellas cambia instantáneamente el de sus socios, sin importar qué tan lejos estén.

Este mecanismo, que el propio Einstein denominó "espeluznante", se puede aprovechar para crear redes cuánticas. Se pueden entrelazar y separar pares de fotones, lo que permite que los datos se "teletransporten" entre ellos a largas distancias. Como beneficio adicional, estas redes podrían ser más seguras, ya que cualquier pirata informático podría alterar los datos con solo intentar leerlos.

Ahora, investigadores de Fermilab, AT&T, Caltech, Harvard, NASA JPL y la Universidad de Calgary han demostrado una teletransportación cuántica sostenida y muy precisa a largas distancias. El equipo envió información a más de 44 km (27 millas) con una fidelidad de más del 90 por ciento, un récord de precisión para esta distancia.

sistema de teletransportación cuántica

Imagen: Un diagrama esquemático del sistema de teletransportación cuántica que consta de Alice, Bob, Charlie y los subsistemas de adquisición de datos (DAQ)

Para hacerlo, el equipo agregó un tercer "nodo" en el medio, entre el remitente y el receptor. Para obtener información de A a B, ambas partes primero envían un fotón a C. El receptor, B, envía un miembro de un par entrelazado y se queda con el otro. Cuando los fotones de A y B se encuentran en C, se entrelazan, de modo que la información del fotón de A se transfiere a los dos fotones de B, el que envió y el que guardó, gracias al enlace de entrelazamiento cuántico. En efecto, es básicamente lo mismo que teletransportar información de A a B.

No es la teletransportación cuántica de mayor distancia que se ha logrado. En 2015, la información se teletransportó a través de fibras ópticas a más de 100 km (62 millas), y en 2017, los científicos chinos rompieron el récord al teletransportar datos de manera efectiva a más de 1.200 km (746 millas) utilizando un satélite como punto medio.

Pero los nuevos experimentos marcan un gran avance en la fidelidad a larga distancia. El récord de 100 km, por ejemplo, logró una precisión de alrededor del 80 por ciento, por lo que el 90 por ciento es una mejora impresionante. El equipo también dice que la configuración experimental involucró principalmente componentes listos para usar, lo que significa que una futura Internet cuántica debería poder construirse utilizando la infraestructura existente.

La investigación se publicó en la revista PRX Quantum: Teleportation Systems Toward a Quantum Internet


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