Récord de teletransportación cuántica a través de cables de Internet muy utilizados

En Estados Unidos, los ingenieros de la Universidad Northwestern han sido los primeros que han conseguido teletransportar de forma cuántica, a una distancia de 30 kilómetros, datos (exactamente: un “cúbit”) a través de un cable de fibra óptica utilizado ya por Internet.

Este avance es importante por dos grandes motivos.

Primero, al utilizar cables de Internet que ya emplean millones de personas en todo el mundo, simplifican en gran medida la infraestructura necesaria para los nuevos ordenadores cuánticos, que son mucho más potentes que los actuales.

Y segunda ventaja: los datos pueden transmitirse a una velocidad mucho mayor, porque van de un punto a otro, situado a mucha distancia, pero sin tener que pasar por todo el circuito, según los resultados de esta investigación que publica esta tarde la revista científica especializada en este campo: “Optica”.

“Esto es increíblemente emocionante porque nadie pensó que fuera posible”, asegura Prem Kumar, investigador de la Universidad Northwestern, que ha dirigido este proyecto pionero.

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Este avance muestra un camino para que las futuras redes cuánticas y las clásicas puedan compartir una infraestructura de fibra óptica unificada. Y esto “lleva las comunicaciones cuánticas al siguiente nivel”, subraya el profesor Kumar.

Gran ventaja

La teletransportación cuántica solo está limitada por la velocidad de la luz, pero podría hacer que las comunicaciones sean casi instantáneas.

El proceso funciona aprovechando el entrelazamiento cuántico, una técnica en la que dos partículas se vinculan, independientemente de la distancia entre ellas.

Por lo tanto, en lugar de que las partículas viajen físicamente para transmitir información, las partículas entrelazadas intercambian información a grandes distancias, sin transportarla físicamente.

“En las comunicaciones ópticas, todas las señales se convierten en luz”, explica Kumar, profesor de ingeniería cuántica.

Sin embargo, mientras que las señales convencionales para las comunicaciones clásicas suelen estar compuestas por millones de partículas de luz, la información cuántica utiliza fotones individuales.

Escollo superado

Hasta ahora, los ingenieros se temían que estos fotones individuales se hundirían en cables llenos de millones de partículas de luz que transportan las comunicaciones clásicas, por ejemplo, de Internet, como si una bicicleta endeble intentara atravesar un túnel lleno de camiones pesados que circulan a toda velocidad.

Sin embargo, Kumar y su equipo encontraron una forma de ayudar a los delicados fotones a evitar el tráfico intenso.

Después de realizar estudios en profundidad sobre cómo se dispersa la luz dentro de los cables de fibra óptica, los investigadores encontraron una longitud de onda de luz menos concurrida en la que colocar sus fotones. Luego, agregaron filtros especiales para reducir el ruido del tráfico regular de Internet.

Prueba con éxito

Para probar el nuevo método, Kumar y su equipo instalaron un cable de fibra óptica de 30 kilómetros de largo con un fotón en cada extremo.

Luego, enviaron simultáneamente información cuántica y tráfico normal de Internet a través de él.

Al final de esta prueba, los investigadores descubrieron que la información cuántica se transmitía con éxito, incluso con el tráfico de Internet intenso pasando a toda velocidad.

A continuación, Kumar planea extender los experimentos a distancias más largas, por ejemplo, usando cables ópticos subterráneos.

Sin embargo, todavía hay un fallo: un 10% de la información teletransportada no llega a su punto de destino, como señala, al Science Media Center de España Carlos Sabín, investigador del departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid, “ese 10 % de error, muestra que todavía estamos en una fase muy preliminar de lo que podría ser una red de comunicaciones cuánticas en el futuro”.

No obstante, el récord absoluto de teletransportación cuántica es de 1.400 kilómetros de distancia y se ha logrado desde el espacio usando el satélite “Micius”.