Los ingenieros de la Universidad de Pensilvania han logrado un hito importante en la comunicación cuántica al enviar con éxito señales cuánticas a través de conexiones estándar de Internet utilizando cables de fibra óptica. Este avance, detallado en una publicación en CienciaMueve el concepto de un Internet cuántico desde marcos teóricos hasta aplicaciones prácticas mediante el uso de la infraestructura de Internet existente.
Las señales cuánticas son notoriamente vulnerables y a menudo pierden su rienda cuántica cuando están sujetas a medición o ruido excesivo. Los investigadores han superado estos desafíos mediante el uso de un nuevo chip de silicio conocido como Q-chip. Poco antes de Internet híbrido clásico cuántico por Photonics, este chip está diseñado para coordinar efectivamente las señales tradicionales de Internet y las señales cuánticas.
El Q-chip funciona agrupando las señales de Internet estándar con señales cuánticas, para que puedan cruzar las concurridas líneas de Internet de fibra óptica en una ciudad. Lo que distingue el Q-chip es la doble funcionalidad; Puede enviar y recibir estas señales vinculadas mientras corrige automáticamente el ruido, todo sin medir las señales de unión cuántica, de modo que sus características cuánticas se conservan.
Quantum Computing, que utiliza qubits para el cálculo, funciona en principios que difieren fundamentalmente del uso tradicional de la computadora, que los bits usan: valores de 0 o 1. Los qubits pueden existir en condiciones de súper posición, que pueden reflejar variaciones más complejas que los bits clásicos. Sin embargo, la acción de la medición interrumpe estos estados cuánticos, de modo que la transferencia de señales cuánticas es complicada.
Según Robert Brobrarg, un estudiante de doctorado involucrado en el proyecto, las redes estándar generalmente cumplen con los datos para llevarlos a su destino. En redes cuánticas puras, por otro lado, tales mediciones destruirían el estado cuántico, el desafío excepcional de un enrutamiento de señal eficiente. El diseño innovador del Q-chip trata esto al agrupar la señal cuántica con una señal de Internet basada en la luz. En esta configuración, la señal estándar funciona como una guía, para que la señal cuántica pueda viajar sin medirse.
El Q-chip también contiene mecanismos para la corrección de ruido, utilizando lo que sabe sobre la señal estándar y se ajusta a cualquier error que afecte la señal cuántica. Liang Feng, autor principal de la investigación, expresó emoción por este importante paso adelante y señaló que el chip integrado puede administrar señales cuánticas a través de una red comercial en vivo como la de Verizon, con la ayuda de protocolos que son comparables a las de las actividades tradicionales de Internet.
El sistema Q-chip puede funcionar el potencial para la red de fibra óptica en Filadelfia y puede usarse en las infraestructuras de Internet en otras líneas metropolitanas. Sin embargo, serán necesarios más estudios para realizar una transferencia a larga distancia de señales cuánticas, lo cual es crucial para crear conexiones de Internet entre ciudades o más amplias.
A medida que el campo de computación Kwantum continúa con una aplicación práctica, este descubrimiento representa un desarrollo crucial. Las partes interesadas, incluidos los gobiernos y las empresas, intentan ser activamente las primeras en utilizar el potencial de transformación de la tecnología cuántica en escenarios del mundo real.
