De la ciencia ficción a la realidad: un equipo de investigadores logra el teletransporte cuántico con la tecnología actual de internet
Un equipo de investigadores financiado en parte por los proyectos QuantERA II(se abrirá en una nueva ventana) y Qurope(se abrirá en una nueva ventana) lograron teletransportar información de un dispositivo fotoemisor a otro gracias a un fenómeno denominado «entrelazamiento cuántico». Para ello, se convirtió la luz a longitudes de onda compatibles con los cables de internet convencionales, lo que indicar que la teletransportación podría funcionar con la infraestructura de fibra óptica empleada hoy día.
Un proceso cuántico verdadero
El uso del entrelazamiento cuántico significa que la información se envió entre los dos dispositivos mediante la teletransportación del estado cuántico de la luz, y no mediante la transmisión de una señal convencional a través de la fibra. Tal y como se describe en el estudio(se abrirá en una nueva ventana), publicado en la revista «Nature Communications», los investigadores lograron transmitir información con una tasa de éxito del 72,1 %. El hecho de que este valor supere ampliamente el umbral de fidelidad clásica del 66,7 % en la transferencia de información cuántica, demuestra que se produjo un transporte cuántico genuino y no una transmisión clásica. La medición de la fidelidad revela hasta qué punto el estado cuántico teletransportado coincide con el estado original. Para su experimento, los científicos convirtieron la luz a una longitud de onda de telecomunicaciones común de 1 515 nanómetros, perfectamente compatible con los cables de fibra óptica utilizados hoy día en las conexiones a internet. A esta longitud de onda, el estado cuántico de las partículas de luz —los fotones— permanece inalterado, es decir, que la luz prácticamente no pierde intensidad a lo largo de grandes distancias. Se utilizaron conversores de frecuencia para cambiar los fotones de su «color» natural a una longitud de onda compatible con la tecnología de fibra óptica.
No uno, sino dos dispositivos fotoemisores
Según un artículo(se abrirá en una nueva ventana) publicado en «StudyFinds», lo que hizo que este experimento destacara fue el uso de dos fuentes de luz independientes, a diferencia de estudios anteriores que utilizaban un único dispositivo fotoemisor. Los investigadores utilizaron dos diminutos nanocristales semiconductores, denominados «puntos cuánticos», para generar los fotones individuales. Cada punto cuántico funcionaba de forma independiente, en su propia cámara ultrafría. El primer punto cuántico emitió un único fotón que portaba la información que se iba a teletransportar, mientras que el segundo punto cuántico emitió pares de fotones entrelazados, que proporcionaron la conexión cuántica necesaria para que se produjera el teletransporte. «Garantizar que estos dos dispositivos independientes pudieran funcionar conjuntamente requirió resolver un problema complicado: cada uno producía luz de manera natural a una longitud de onda ligeramente distinta», se explica en el artículo de «StudyFinds». Este problema se solventó con los convertidores de frecuencia, que hicieron que los fotones fueran lo bastante parecidos como para que se pudiera producir el teletransporte cuántico. Antes de que esta tecnología se pueda utilizar de manera generalizada, primero hay que superar varios obstáculos, como las temperaturas extremadamente bajas (−267 °C) requeridas para el experimento y el complejo y costoso sistema de conversión de longitudes de onda. No obstante, los resultados de la investigación, logrados con el apoyo de los proyectos QuantERA II (QuantERA II ERA-NET Cofund in Quantum Technologies) y Qurope (Quantum Repeaters using On-demand Photonic Entanglement), representan un gran avance para las fuentes de luz cuánticas basadas en semiconductores. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto QuantERA II(se abrirá en una nueva ventana) Página web del proyecto Qurope(se abrirá en una nueva ventana)
