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La teleportación cuántica sostenida y de alta fidelidad ya es una realidad

Fermilab ha conseguido una teleportación cuántica, sostenida y de larga distancia, con una fidelidad superior al 90%, a través de una red de fibra óptica de 44 kilómetros de largo. Permitirá el desarrollo de una red cuántica en Chicago.

Una innovación tecnológica ha hecho posible la teleportación cuántica sostenida y de alta fidelidad, un punto fundamental en dirección hacia la Internet cuántica, el cambio que inaugurará una nueva era en el campo de la comunicación. El desarrollo fue concretado por investigadores del Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos y afiliado a la Universidad de Chicago.

Según un comunicado, los cúbits de fotones fueron teletransportados a través de una red de fibra óptica de 44 kilómetros de extensión, empleando detectores de fotones de última generación. El científico Panagiotis Spentzouris, director del programa de ciencia cuántica del Fermilab y uno de los responsables de la investigación, indicó que «este logro es vital en el camino hacia la construcción de una tecnología que redefinirá la forma en que conducimos la comunicación global».

El especialista se refiere a una Internet cuántica realmente viable, una red en la cual la información almacenada en cúbits se comparte a larga distancia mediante procesos de entrelazamiento. Queda claro que la disponibilidad de una red de este tipo transformaría áreas como el almacenamiento de datos y la informática en general, dando inicio a una nueva era para las comunicaciones a escala planetaria.

Mientras la informática tradicional codifica la información utilizando ceros y unos, en las tecnologías cuánticas este sistema binario se transforma: ceros y unos se superponen y trabajan en simultáneo. En consecuencia, la Internet cuántica permitirá transmitir grandes volúmenes de datos a velocidades superiores a la de la luz, sin limitaciones de distancia y con un nivel de seguridad de la información altamente superior a los estándares actuales.

Demostración de teleportación cuántica de alta fidelidad. Los cables de fibra óptica conectan aparatos listos para usarse, así como dispositivos de I + D de última generación. Crédito: Fermilab.

Entrelazamiento y teleportación cuántica

Ahora bien: ¿qué es la teleportación cuántica y cómo se concreta? Se trata de una transferencia no física de estados cuánticos de un sitio a otro. La teleportación de un cúbit se consigue a través del entrelazamiento cuántico, un fenómeno en el que dos o más partículas se encuentran vinculadas de forma indisoluble entre sí. Al estar estas partículas entrelazadas entre dos ubicaciones diferentes, sin que influya la distancia entre ellas, la información que se encuentra codificada se teletransporta.

De acuerdo a los resultados de la investigación publicada en la revista PRX Quantum, el equipo de especialistas logró una teleportación cuántica sostenida en el tiempo y a una larga distancia con una fidelidad mayor al 90%. Es un progreso considerable en la búsqueda de sistemas de teleportación cuántica escalables, con elevado rendimiento y sostenibles a largo plazo.

El avance se hizo posible utilizando redes compatibles, tanto con la infraestructura de telecomunicaciones existente en la actualidad como con los dispositivos de almacenamiento y procesamiento cuántico de última generación. Esta integración permite optimizar la fidelidad y la tasa de distribución de entrelazamiento, un aspecto vital en los protocolos de comunicación cuántica que exigirán las nuevas tecnologías y aplicaciones.

Los científicos indicaron incluso que este notable avance estaría comenzando a sentar las bases para la puesta en marcha de una red de Internet cuántica metropolitana en el área urbana de Chicago, en Estados Unidos.

¿Estamos en las puertas del inicio de la tan esperada revolución cuántica en el campo de las comunicaciones? ¿Cuánto tiempo faltará para que la veamos impactar en nuestros hogares y nuestra cotidianeidad? Por lo pronto, 2021 promete ser un año de importantes progresos en el área de las tecnologías cuánticas y otros sectores relacionados.

Referencia

Teleportation Systems Towards a Quantum Internet. Valivarthi et al. PRX Quantum (2020).DOI:https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.1.020317

Foto de portada: Denny Müller en Unsplash.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

3 comentarios

  • L0 mio es mas una pregunta que un comentario. Tengo entendido que el entrelazamiento es un fenomeno entre particulas que se produce en el espacio tiempo como unico medio vinculante. Cual seria entonces la funcion del medio fisico fibra optica. Gracias por su respuesta.

  • Todo lo que sea tecnología es bueno y mejor si se inventar algo. Si te interesa Autoeducate. La religión es cuestión de Fe y la ciencia es Investgacion