Un equipo de investigadores ha logrado, por primera vez, demostrar la teletransportación cuántica a través de cables de fibra óptica que simultáneamente transportan tráfico clásico, como el que utilizamos para Internet. Este avance representa un paso significativo hacia la integración de las comunicaciones cuánticas con las infraestructuras de redes existentes, sin necesidad de crear nuevas instalaciones en paralelo.
¿Qué es la teletransportación cuántica?
La teletransportación cuántica no implica el traslado físico de objetos, sino la transferencia de información a través de un fenómeno conocido como entrelazamiento cuántico. Este efecto, que Albert Einstein denominó irónicamente como «acción fantasmal a distancia», permite que dos partículas entrelazadas compartan un estado cuántico. Esto significa que, al alterar una de las partículas, la otra experimenta un cambio instantáneo, sin importar la distancia que las separa.
Sin embargo, este proceso no elimina la necesidad de una red de transmisión física. Las partículas entrelazadas deben ser generadas juntas y transportadas físicamente al emisor y al receptor. En este caso, los investigadores utilizaron fotones que viajaron a través de cables de fibra óptica.
Las demostraciones previas de teletransportación cuántica se realizaban en condiciones controladas, sin interferencias externas. Pero en esta ocasión, el equipo dirigido por el profesor Prem Kumar de la Universidad Northwestern demostró que es posible realizar esta transmisión incluso en un entorno lleno de tráfico de Internet convencional.
El equipo resolvió el problema del ruido seleccionando una longitud de onda específica, 1290 nanómetros, distinta de la utilizada por el tráfico clásico en la popular banda C (1547 nanómetros). Esto permitió que el delicado entrelazamiento cuántico permaneciera intacto, incluso cuando los fotones viajaban por una línea saturada con 400 Gbps de datos de Internet.
“Estudiamos cuidadosamente cómo se dispersa la luz y colocamos nuestros fotones en un punto justo donde ese mecanismo de dispersión se minimiza”.
Así lo explicó Kumar. Gracias a esta precisión, fue posible realizar comunicaciones cuánticas sin interferencias significativas.
Implicaciones y futuro de las comunicaciones cuánticas
Aunque este experimento de teletrasportación cuántica representa un gran avance, aún está lejos de ser aplicable a gran escala. La cantidad de información transmitida y la distancia cubierta (30,2 kilómetros de fibra óptica enrollada dentro de un campus universitario) son limitadas.
A pesar de ello, los investigadores son optimistas. En el futuro, esta tecnología podría permitir la transmisión de información con un nivel de seguridad sin precedentes, ya que sería inmune a escuchas externas. También sentaría las bases para la interconexión de computadoras cuánticas en redes más grandes.
El equipo espera avanzar hacia técnicas como el intercambio de entrelazamiento, en las que partículas independientes en ambos extremos de un cable puedan entrelazarse entre sí, abriendo nuevas posibilidades para la computación cuántica distribuida.
“Mucha gente asumió durante mucho tiempo que necesitaríamos una infraestructura separada para las comunicaciones cuánticas”, comentó Kumar. “Sin embargo, este trabajo demuestra que ambas tecnologías pueden coexistir si elegimos las longitudes de onda adecuadas”.
La investigación publicada en Optica abre un camino para integrar la comunicación cuántica en las redes existentes, marcando un hito en la convergencia de las tecnologías clásicas y cuánticas. Aunque aún queda mucho por explorar, este avance sienta las bases para un futuro donde las aplicaciones cuánticas sean una parte integral de nuestras vidas digitales.
Si esta técnica de teletransportación cuántica logra escalar, podríamos estar entrando en una nueva era de comunicaciones cuánticas, seguras y eficientes. El ruido de Internet no será un obstáculo, sino un acompañante en esta emocionante revolución tecnológica.
Referencia:
Optica/Quantum teleportation coexisting with classical communications in optical fiber. Link.
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