El concepto de Internet cuántico, una vez prohibido a los ricos de la teoría y la especulación, se acerca a la realidad. Investigaciones recientes realizadas por un equipo de la Universidad de Nanjing marca un progreso importante en esta área, que demuestra un método para la teletransportación cuántica que transmite con éxito información que se ha codificado en tonos fotográficos de telecomunicaciones a una memoria cuántica con estado sólido. Este avance, detallado en sus estudios publicados en Cartas de evaluación físicaEs crucial para el desarrollo de redes escalables que pueden soportar un futuro Internet cuántico.
El documento de investigación, titulado «Telefratación cuántica de fotones de telecomunicaciones a iones erbium», describe un proceso que utiliza la memoria cuántica de las redes de fibra óptica existentes con el sistema de comunicación cuántica potencialmente global. Al integrar los estados cuánticos compatibles con telecomunicaciones, este progreso podría cambiar drásticamente el panorama de la tecnología de comunicación.
La teletransportación cuántica es un mecanismo importante en la computación cuántica donde se puede transferir un estado cuántico sin transportar la partícula misma. Esto se logra por Quantum Rein, un fenómeno en el que las partículas confundidas se influyen inmediatamente entre sí, independientemente de la distancia. Según Xiao-Song MA, autor principal del artículo, este proceso es vital para la comunicación cuántica segura, ya que permite transferir información sin exponer el estado, una característica esencial del desarrollo de la criptografía cuántica.
El éxito reciente en el uso de fotones de telecomunicaciones es un ejemplo de un salto hacia redes cuánticas factibles y a gran escala que prometen transferencia de datos rápida y segura en todo el mundo. Dichas redes pueden causar una revolución en la forma en que nos comunicamos y ofrecemos una seguridad mejorada y una mejor eficiencia en comparación con los sistemas tradicionales.
El estudio central para el estudio de la Universidad de Nanjing es el papel de la memoria cuántica, crucial para crear repetidores cuánticos. Estos dispositivos pueden almacenar y transmitir información cuántica, extendiendo el rango operativo de redes cuánticas. MA enfatizó que la integración de la memoria cuántica en los sistemas de teletransportación es esencial para la transferencia de larga distancia.
El experimento en sí se basó en iones erbium como la memoria cuántica, una plataforma de estado sólido que está bien adaptada a la infraestructura de telecomunicaciones actual. Este enfoque sistemático indica un progreso notable, que muestra que un Internet cuántico podría funcionar sin problemas a través de las redes de comunicación existentes. El uso de iones Erbium, conocidos por sus estados cuánticos a largo plazo, ofrece una oportunidad para una comunicación cuántica de distancia larga efectiva.
La investigación ha demostrado cómo la memoria cuántica puede cerrar las enormes distancias para transferir información cuántica. Al almacenar información cuántica temporal y permitir que se reinsegre, la memoria cuántica sirve como piedra angular para construir redes extensas, en el camino a un Internet cuántico más interconectado.
Ma explicó que el éxito del experimento dependía de una combinación de componentes avanzados, incluida la preparación del estado, una fuente de EPR para generar pares de fotones confundidos, llamando a técnicas de fantasmas estatales y memoria cuántica basada en Erbiumionembles. Además, la precisión de la teletransportación se mejoró a través de un módulo de marcación fina con técnicas avanzadas.
La integración de la infraestructura de telecomunicaciones existente para la transferencia de información cuántica es un aspecto particularmente emocionante de este estudio. MA señaló que la compatibilidad de todo su sistema con redes de fibra actuales elabora un marco que no solo es práctico, sino que también es prometedor para futuras redes cuánticas a gran escala.
Si bien los investigadores continúan investigando el potencial de la comunicación cuántica, el progreso en la Universidad de Nanjing enfatiza un paso crucial en la dirección de realizar una Internet cuántica seguro y eficiente que transformaría la comunicación global.
