Avances de la sociedad de la información cuántica
El proyecto ATESIT se centró en la tecnología de teleportación e información de estado entrecruzada con el objetivo de desarrollar nuevos métodos de generación y explotación de distintos tipos de estados entrecruzados de dos y de múltiples partículas. Éstas también podrían usarse en protocolos de comunicación cuántica. Asimismo, la labor del proyecto se centró en protocolos fundamentales como la clonación cuántica universal, demostrando su escalabilidad. Los investigadores tenían como objetivo producir una máquina de clonación cuántica óptima universal y operativa, pero había ciertas limitaciones. Debido al aspecto lineal de la mecánica cuántica, resultaba difícil «clonar», es decir, reproducir un estado cuántico arbitrario a la perfección. Asimismo, la realización de una puerta universal NOT que pudiera distribuir cualquier qbit en uno ortogonal era imposible. El efecto de clonación en óptica cuántica se refiere al proceso de amplificación de fotones en un amplificador paramétrico óptico (OPA). En este proceso, fotones idénticos que se generan en un estado de polarización cuántica arbitrario se inyectan en el amplificador en modo de entrada. El amplificador en el «modo de clonación» de salida genera «clones» del qbit de entrada. En el «modo de anticlonación (AC)», el OPA genera una puerta cuántica NOT que lleva a cabo la operación para distribuir un qbit. Sobre la base de este proceso, se demostró la transformación universal NOT (U-NOT), es decir el rendimiento de la mejor aproximación posible de una operación antiunitaria utilizando una máquina cuántica universal. La puerta U-NOT se asocia en buena medida con la estimación cuántica de un estado desconocido. El sistema que se empleó en la demostración experimental fue un amplificador paramétrico óptico cuántico autoinyectado (QI-OPA) de estados entrecruzados de fotones. El método de clonación universal puede emplearse en el diseño de nuevos algoritmos y protocolos. La clonación cuántica permite redistribuir el contenido de la información inicial en muchas partes y forma la base de la criptografía cuántica. La criptografía cuántica basa su seguridad en la imposibilidad de clonar estados cuánticos desconocidos y la clonación cuántica óptima se considera el mejor ataque de interceptación sobre algunos protocolos de criptografía cuánticas.
