Un equipo de científicos de la Universidad de Northwestern logró marcar un importante hito en la ciencia: la teletransportación de un estado cuántico de luz. Atravesando 30 kilómetros de fibra óptica, lo que demuestra que podrían existir las redes cuánticas prácticas con estructuras existentes.
Por primera vez, investigadores consiguieron algo que se creía imposible. A través de 30 kilómetros de fibra óptica, lograron teletransportar un estado cuántico de luz, mientras se transmitían datos convencionales a alta velocidad.
Este logro es el que abre la puerta a la posibilidad de que existan redes cuánticas prácticas utilizando la infraestructura que ya conocemos. Los resultados de este experimento se publicaron en la revista Optica.
En ella, se explica que quedó demostrado que las comunicaciones cuánticas y las convencionales sí podrían coexistir sin tener que usar infraestructura especializada, siendo suficientes los cables que nos brindan todos los días los servicios de comunicación.
Cuando lo imposible se vuelve realidad
Prem Kumar, quien liderara la investigación, mencionó: “Nadie pensó que esto fuera posible”. La ciencia ficción ha sembrado la idea de que la teletransportación mueve objetos físicos, pero en este caso, no es así. Sino que se transfieren propiedades cuánticas entre partículas entrelazadas, destruyendo el estado original y recreándolo en otro punto.
Lo verdaderamente difícil era que se pudiera preservar la frágil superposición cuántica. Esto podría ejemplificarse así: era parecido a mantener intacto un algodón de azúcar lanzado a un río caudaloso. En medio de un torrente de datos de 400 gigabits por segundo.
Esto es difícil, ya que el estado cuántico de cualquier objeto es una posibilidad de que aumente el riesgo de fundirse con la realidad, tan solo unos momentos después de haber sido creado.
Las ondas electromagnéticas de radiación y el roce térmico de las partículas en movimiento reducen velozmente la significación cuántica hasta la decoherencia. Por lo que debe protegerse de alguna manera.
Así fue como los científicos consiguieron la teletransportación cuántica
Para que esto fuera posible, los investigadores desarrollaron técnicas para aislar los fotones cuánticos dentro del cable y eligiendo longitudes de onda específicas en las que la interferencia con el tráfico convencional era mínima.
“Colocamos nuestros fotones en puntos estratégicos donde la dispersión de luz se redujo al máximo”. Detalló Kumar. Y aunque ya se habían realizado experimentos previos que simulaban estas condiciones, es la primera vez que se ha logrado con tráfico real de Internet.
Con ello, se abren las posibilidades de que en un futuro exista un internet cuántico capaz de brindar telecomunicaciones altamente seguras, así como nuevas capacidades de cálculo. “No necesitaremos construir infraestructura especializada”. Puntualizó Kumar.
Para que sea posible, se requiere de conseguir las configuraciones precisas para que la fibra óptica actual sea capaz de soportar los dos tipos de comunicaciones al mismo tiempo. Por este motivo, el internet cuántico es una realidad cada vez más palpable.
Será posible que, en un futuro no muy lejano, los ingenieros informáticos cuenten con herramientas nuevas, con las que puedan medir, monitorear, encriptar y calcular nuestro mundo de una forma nunca antes imaginada. Todo con lo que ya tenemos, sin tener que inventar el internet de nuevo.