Los ingenieros de la Universidad Northwestern han logrado la primera demostración de teletransportación cuántica a través de cables de fibra óptica que transportan datos de Internet convencionales. Este avance, dirigido por el profesor Prem Kumar, combina a la perfección las comunicaciones cuánticas y clásicas utilizando la infraestructura existente.
Ingenieros de Northwestern demuestran teletransportación cuántica a través de fibra óptica
El estudio, publicado en el diario ópticarevela que la teletransportación cuántica puede ocurrir sin la necesidad de configuraciones dedicadas para la comunicación cuántica. Kumar explicó que el trabajo demuestra cómo las redes cuánticas y las redes clásicas pueden compartir el mismo marco de fibra óptica. «Abre la puerta para llevar las comunicaciones cuánticas al siguiente nivel», afirmó.
La teletransportación cuántica se basa en el entrelazamiento cuántico, un fenómeno en el que dos partículas se interconectan, lo que permite la transferencia de información sin transmisión física. Este método permite una comunicación ultrasegura, ya que no requiere que los datos atraviesen la distancia entre el remitente y el receptor. En cambio, utiliza partículas entrelazadas para transmitir información a través de su estado compartido, independientemente de la distancia.
Para lograr esta hazaña, Kumar y su equipo superaron los desafíos asociados con las partículas enredadas que son arrastradas por otro tráfico de Internet. Identificaron una longitud de onda menos congestionada de 1290 nanómetros, distinta de la banda C, de mucho tráfico, de 1547 nanómetros. Al estudiar de manera experta la dispersión de la luz en los cables de fibra óptica, los investigadores optimizaron las condiciones para minimizar la interferencia de señales superpuestas.
A través de una instalación que involucraba un cable de fibra óptica de 30,2 kilómetros, el equipo transmitió simultáneamente información cuántica junto con tráfico de Internet de 400 Gbps. Realizaron mediciones cuánticas a mitad de camino y verificaron que el estado cuántico se teletransportó con éxito, lo que demuestra la durabilidad del entrelazamiento en medio del tráfico intenso.
«Esta capacidad de enviar información sin transmisión directa abre la puerta a que se realicen aplicaciones cuánticas aún más avanzadas sin fibra dedicada», dijo Jordan Thomas, Ph.D. candidato y autor principal del estudio. Si bien este experimento sirvió principalmente como prueba de concepto, las innovaciones futuras pueden conducir a aplicaciones prácticas de comunicación cuántica.
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Los próximos pasos del equipo incluyen ampliar el alcance experimental y emplear múltiples pares de fotones entrelazados, un enfoque llamado intercambio de entrelazamiento. Esta técnica puede mejorar las capacidades de las redes cuánticas manteniendo al mismo tiempo los beneficios de las infraestructuras existentes. Sus ambiciones se extienden a realizar pruebas con cables ópticos a nivel del suelo, enfatizando la viabilidad de estas tecnologías cuánticas en escenarios del mundo real.
Un aspecto destacable de este avance es su potencial reflejo en las medidas de seguridad en las comunicaciones, ofreciendo un método para transmitir datos inmunes a la interceptación. Kumar enfatizado una consideración crítica: “Si elegimos correctamente las longitudes de onda, no tendremos que construir una nueva infraestructura. Las comunicaciones clásicas y las comunicaciones cuánticas pueden coexistir”.
Este logro, si bien es significativo, aún requiere más investigación y perfeccionamiento antes de que pueda traducirse en aplicaciones prácticas. A medida que las tecnologías cuánticas continúan evolucionando, las implicaciones de este trabajo podrían redefinir el panorama de las comunicaciones seguras. El estudio ha puesto de relieve la viabilidad actual de fusionar las comunicaciones cuánticas y clásicas dentro de los marcos establecidos que ya existen.
Crédito de la imagen destacada: Comparar Fibra/Unsplash
