Paso clave hacia la internet cuántica

Unos científicos han conseguido teleportar información cuántica a través de una red simple pero que demuestra la viabilidad de una futura internet cuántica.

El logro es obra del equipo de Sophie L. N. Hermans, de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos.

Hermans y sus colegas, trabajando en el QuTech (una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Delft y la Organización Neerlandesa para la Investigación Científica Aplicada (TNO)), consiguieron la teleportación de información cuántica gracias a una memoria cuántica muy mejorada y a una mayor calidad de los enlaces cuánticos entre los tres nodos de la red.

La eficiencia de una futura internet cuántica se basa en la capacidad de enviar información cuántica (bits cuánticos) entre los nodos de la red. Esto permitirá todo tipo de aplicaciones, como compartir información confidencial de forma segura, enlazar varios ordenadores cuánticos para aumentar su capacidad de cálculo y utilizar sensores cuánticos enlazados de gran precisión.

Los nodos de esta red cuántica están formados por pequeños procesadores cuánticos. Enviar información cuántica entre estos procesadores no es fácil. Una posibilidad es enviar bits cuánticos mediante partículas de luz, pero, debido a las inevitables pérdidas en los cables de fibra de vidrio, sobre todo en largas distancias, es muy probable que las partículas de luz no lleguen a su destino. Como resulta imposible copiar los bits cuánticos, la pérdida de una partícula de luz significa que la información cuántica se pierde irremediablemente.

La teleportación ofrece una forma mejor de enviar información cuántica. El protocolo de teleportación cuántica debe su nombre a las similitudes con la teleportación de la ciencia ficción: al igual que en esta última un objeto se desmaterializa y luego se materializa en otro sitio, el bit cuántico desaparece en el lado del emisor y aparece en el lado del receptor. Como el bit cuántico no necesita atravesar el espacio intermedio, no hay posibilidad de que se pierda. Esto hace que la teleportación cuántica sea una técnica crucial para una futura internet cuántica.

Recreación artística de teleportación de información cuántica. (Ilustración: Jorge Munnshe para NCYT de Amazings)

Para poder teleportar bits cuánticos se necesitan varios ingredientes: una conexión que entrelace cuánticamente al emisor y al receptor, un método fiable para leer los procesadores cuánticos y la capacidad de almacenar temporalmente los bits cuánticos. Investigaciones anteriores en el QuTech demostraron que es posible teleportar bits cuánticos entre dos nodos adyacentes. Los autores de la nueva investigación han demostrado ahora por primera vez que pueden cumplir el conjunto entero de requisitos, incluyendo la teleportación entre nodos no adyacentes.

Hermans y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Nature, bajo el título “Qubit teleportation between non-neighboring nodes in a quantum network”. (Fuente: NCYT de Amazings)