Teleportación cuántica en la red de fibra óptica de una ciudad

La ciencia subyacente en el fenómeno de la teleportación cuántica es complicada, y hasta hace poco, no se aplicaba fuera de las instalaciones experimentales de laboratorios. Pero eso está cambiando: se ha empezado a poner en práctica la teleportación cuántica en contextos más cercanos a la vida cotidiana que al ambiente minuciosamente controlado del laboratorio. Lograr un buen dominio práctico de la teleportación cuántica podría revolucionar las comunicaciones telefónicas y de internet modernas, llevándonos a una mensajería encriptada muchísimo más segura que la alcanzable por métodos convencionales.

En una investigación realizada por el equipo de Francesco Marsili, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California (EE.UU.), se han realizado los primeros experimentos con teleportación cuántica en una red metropolitana de cable de fibra. Por vez primera, se ha observado el fenómeno en el marco de una gran distancia en una infraestructura urbana corriente. En Canadá, unos investigadores de la Universidad de Calgary teleportaron el estado cuántico de un fotón a más de 6 kilómetros de distancia, a través de cables “oscuros” (no usados) bajo la ciudad de Calgary. Eso constituye un nuevo récord para la teleportación cuántica a la más larga distancia en una red metropolitana real.

Si bien en el pasado se han logrado distancias más largas en teleportaciones del mismo tipo, estas se llevaron a cabo con configuraciones de laboratorio, una situación en la que los fotones eran disparados a través de carretes de cable para simular la pérdida de señal causada por grandes distancias. En esta última serie de experimentos en Calgary se ensayó la teleportación cuántica en una infraestructura real, lo que representa un gran paso adelante para la tecnología.

La imagen muestra cristales usados para almacenar fotones entrelazados, que se comportan como si formaran parte de una misma unidad. Los científicos usan cristales como estos en los experimentos de teleportación cuántica. (Foto: Félix Bussières/University of Geneva)

Así es como se desarrolla la teleportación. Imaginemos que tenemos dos partículas entrelazadas (llamémoslas Fotón 1 y Fotón 2). Enviamos el Fotón 2 a una ubicación lejana. Ahí, se encuentra con el Fotón 3, y los dos interactúan entre sí. El llamativo fenómeno que entonces puede suceder con el Fotón 1 se interpreta del siguiente modo: si el estado del Fotón 3 se transfiere al Fotón 2, automáticamente se transfiere también al gemelo entrelazado, el Fotón 1, es decir que el estado es teleportado del Fotón 2 al Fotón 1. Esta transferencia inmaterial sucede a pesar de que los Fotones 1 y 3 jamás interactúan.

Esta propiedad se puede emplear para intercambiar mensajes secretos de forma segura. Si dos personas comparten un par entrelazado de fotones, se puede transmitir información cuántica de un modo inmaterial, dejando a los fisgones sin nada que interceptar y por tanto incapaces de leer el mensaje secreto.

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