Prueban con éxito en España una nueva técnica de teleportación cuántica a larga distancia

La teleportación cuántica entre un fotón y un qubit en estado sólido es posible a una distancia de un kilómetro. Eso es lo que un grupo de científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona ha demostrado usando memorias cuánticas multiplexadas.

Para la teleportación cuántica, que permite enviar información cuántica entre dos objetos distantes, se utiliza lo que se llama entrelazamiento cuántico. Este proceso permite que los datos se puedan transmitir sin mandar qubits a través de un canal de conecto la parte emisora con la receptora. En lugar de eso, el entrelazamiento cuántico destruye la información en un punto para teletransportarla a otro, sin moverla físicamente.

La propuesta teórica de la teleportación cuántica surgió en los años 90. Desde entonces, varios científicos han hecho experimentos, pero sin llegar a aplicarlo. La transferencia de bits cuánticos permitiría las comunicaciones ultra-seguras a distancias muy largas, y el estudio de ICFO plantea nuevos avances en dicho campo.

Los investigadores aseguran que la estructura de su experimento demuestra su compatibilidad con los canales de telecomunicaciones. Gracias a los resultados, publicados en la revista Nature Communications, se abre un nuevo camino a la integración y escalabilidad para la comunicación cuántica de larga distancia.

Según cuentan, para el estudio, construyeron dos estaciones experimentales que en la jerga científica se les llama 'Alice' y 'Bob'. Ambas se conectaron por fibra óptica de un kilómetro enrrollada en un carrete, para calcular la distancia física.

En la parte de Alice, el equipo empleó un cristal especial para crear dos fotones entrelazados. Uno de ellos era compatible con la infraestructura de telecomunicaciones y el otro se almacenó en una memoria cuántica en estado sólido multiplexada.

Posteriormente, enviaron a Bob un fotón a través de la fibra óptica. En dicha estación, los investigadores habían colocado un tercer fotón y habían codificado el qubit que querían teleportar. "Fuimos capaces de transferir información entre dos fotones que nunca antes estuvieron en contacto, pero conectados a través de un tercer fotón que sí estaba entrelazado con el primero", señalan los científicos.

Lo importante del experimento, según los expertos, es que se utilizó memoria cuántica multiplexada "capaz de almacenar el primer fotón durante el tiempo suficiente para que, cuando el primer dispositivo, 'Alice', supiera que la interacción había ocurrido, todavía pudiéramos procesar la información teleportada tal y como lo describe el protocolo".

El objetivo del equipo es "implementar la teleportación cuántica en redes cada vez más complejas". Con ello, pretenden que los nodos cuánticos sean compatibles con la red de telecomunicaciones para implementarlo en la red de fibra instalada.

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