Por primera vez, científicos estadounidenses de la Universidad Northwestern han conseguido transferir estado cuántico de un fotón mediante cable de fibra óptica a una distancia de más de 30 km
Hasta hace poco, esto se consideraba imposible. Los investigadores hicieron una demostración el año pasado. La capacidad de transferencia cuántica de estado de partículas de luz utilizando la infraestructura de comunicación nos acerca a la creación de una red de computación cuántica, métodos innovadores de encriptación y nuevos enfoques de exploración.
«Es increíblemente emocionante porque nadie pensaba que fuera posible. Nuestro trabajo señala el camino hacia redes cuánticas y clásicas de próxima generación que compartan una infraestructura de fibra unificada. En esencia, abre la puerta a llevar las comunicaciones cuánticas al siguiente nivel», — afirma Prem Kumar, director del estudio e ingeniero informático de la Universidad Northwestern.
Según los investigadores, esta transferencia conserva propiedades cuánticas partícula en un lugar, y destruyéndola cuidadosamente, transfiere las propiedades conservadas a una partícula similar en otro lugar. Aunque este proceso es casi instantáneo, la cuántica el entrelazamiento sigue requiriendo el envío de una onda de información entre puntos del espacio.
El estado cuántico de las partículas entrelazadas es muy inestable. Puede desaparecer al instante de haber aparecido. Las ondas electromagnéticas, la radiación térmica, la fricción debida al movimiento de las partículas pueden provocar su destrucción si no se protege adecuadamente. Enviar un fotón a través de cables de fibra óptica, por los que pasa una gran cantidad de otra información, cambiando su estado cuántico no es lo mismo que apantallamiento de estados cuánticos dentro de los ordenadores.
Para proteger el estado cuántico del fotón en medio de un tráfico de Internet de 400 gigabits por segundo, los investigadores utilizaron varios métodos para limitar el canal de esta partícula de luz y reducir la probabilidad de que se disperse y se mezcle con otras ondas.
«Hemos estudiado detenidamente cómo se dispersa la luz y hemos colocado nuestros fotones en el punto óptimo en el que este mecanismo de dispersión es mínimo Hemos descubierto que podemos llevar a cabo una comunicación cuántica sin interferencias de canales clásicos que operen al mismo tiempo», — explica Prem Kumar.
Según el investigador, una conexión de este tipo puede proporcionar comunicación cuántica segura entre distintos nodos geográficamente distantes. El científico subraya que, si se eligen correctamente las longitudes de onda, no es necesario crear una infraestructura separada, ya que las comunicaciones clásicas y cuánticas pueden coexistir.
Los resultados del estudio se publican en la revista Optica
Fuente: ScienceAlert
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