Primer paso hacia un Internet cuántico: científicos logran teletransportar información cuántica a través de una red rudimentaria
02.06.2022 17:59
Marieke de Lorijn for QuTech / Universidad Tecnológica de Delft
Un grupo de investigadores neerlandeses aseguró que pudo teletransportar información cuántica entre nodos remotos no vecinos de una red «rudimentaria», diseñada por ellos, informó este lunes la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos). Este descubrimiento significa un paso importante hacia un futuro Internet cuántico.
El poder de un futuro Internet cuántico se basa en la capacidad de enviar información (bits cuánticos) entre los nodos de la red. Esto permitirá el funcionamiento de varias aplicaciones y funciones como compartir información confidencial de forma segura, vincular varias computadoras cuánticas para aumentar su capacidad informática, y el uso de sensores cuánticos vinculados de alta precisión.
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Los nodos de la red cuántica consisten en pequeños procesadores cuánticos, y la teletransportación ofrece una de las mejores maneras de mandar este tipo de información. Sin embargo, enviar información cuántica entre estos procesadores no es tarea fácil, precisan los investigadores.
Los autores de la investigación, publicada en la revista Nature, informaron que a pesar de que se han realizado «demostraciones experimentales en diferentes plataformas de redes cuánticas», se han presentado impedimentos en la realización de la teletransportación en redes, cuyos nodos se encuentran conectados directamente entre ellos.
Esto se debió al «exigente conjunto de requisitos» relacionados con el enlace de entrelazamiento cuántico, la lectura de esta información y los tiempos de coherencia para habilitar la realimentación en tiempo real.
Empleo de nodos remotos no vecinos para lograr la teletransportación
Ante esta situación, los investigadores demostraron que es posible realizar la teletransportación cuántica entre nodos remotos no vecinos, por lo que decidieron desarrollar una red cuántica conformada por tres nodos conectados ópticamente, los cuales están basados en cúbits (unidad fundamental de información en computación cuántica) de espín de estado sólido, a los que nombraron como ‘Alice’, ‘Bob’ y ‘Charlie’.
De acuerdo con los científicos, para realizar la teletransportación, se usó un protocolo de intercambio de entrelazamiento entre dos nodos que no tienen conexión directa entre ellos (Alice y Charlie), a través de un nodo medio (Bob) que se comporta como un repetidor de información cuántica.
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Una vez que se indicó que estaba preparado el proceso de teletransportación, Bob transmitió la información cuántica a Charlie para que este lo teletransportara a Alice. Esto significó que se pudo transferir la información de un nodo a otro sin la necesidad de mover físicamente el contenido de la misma información.
Estos avances pudieron lograrse gracias a las innovaciones en el procedimiento de lectura del cúbit, en gran medida, así como a la protección de memoria activa durante la generación de entrelazamientos y avisos personalizados que ayudan a disminuir las infidelidades de entrelazamientos remotos.
«Nuestro trabajo demuestra un componente fundamental para futuras redes cuánticas y abre la puerta a la exploración de protocolos y aplicaciones de múltiples nodos basados en la teletransportación», concluyeron.
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