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Desarrollan una Internet cuántica utilizando fibra óptica de un área de Boston

Un equipo de físicos liderados por la Universidad de Harvard (Estados Unidos) ha logrado entrelazar dos nodos de memoria cuántica separados por 35 kilómetros usando como enlace fibra óptica existente en el área de Boston (Estados Unidos). Es la distancia más larga conseguida hasta la fecha. Según los autores, que publican los resultados en la revista Nature, “demostrar que los nodos de una red cuántica pueden entrelazarse en el entorno real de una zona urbana muy transitada es un paso importante hacia la creación de redes prácticas entre ordenadores cuánticos". 

15/05/2024 - 17:00 CEST
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Carlos Sabín - internet cuántica Boston

Carlos Sabín

Investigador Ramón y Cajal en el departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)

Science Media Centre España

En una Internet cuántica tendríamos ordenadores cuánticos conectados por comunicaciones también cuánticas (por ejemplos, fotones individuales). En este experimento publicado en Nature, los ordenadores tienen solo dos bits cuánticos (cúbits): uno para almacenar información y otro para realizar operaciones. La comunicación se realiza a través de un fotón que viaja por fibra óptica convencional en dos experimentos distintos: en el primero es un cable de 40 kilómetros enrollado en un carrete, mientras que en el segundo es un cable de 35 km que se extiende por varias localidades de Boston, formando un lazo entre dos pisos distintos de un edificio de Harvard.   

El experimento funciona así: primero se genera entrelazamiento cuántico entre el cúbit del primer pequeño ordenador y el fotón de transmisión. Cuando este llega a su destino en el segundo ordenador, se genera entrelazamiento cuántico entre el fotón y el nuevo cúbit. El resultado es que ahora las tres partes están entrelazadas y que una medida sobre el fotón dejará a los dos cúbits en un estado entrelazado. En teoría, todos estos entrelazamientos generados son perfectos y llevan a una situación final en la que los dos pequeños ordenadores cuánticos tienen entrelazamiento máximo.  

En la realidad, los estados cuánticos son muy frágiles y se degradan con el paso del tiempo, la más mínima temperatura (en este experimento, los cúbits están muy cerca del cero absoluto de temperaturas, a -273 ºC) o el viaje a través de la fibra, entre otros factores. El resultado es que los estados finales solo se parecen en un 70 % al estado con entrelazamiento máximo predicho por la teoría.    

En definitiva, estamos ante un pequeño paso muy preliminar hacia la posibilidad de una red cuántica de comunicaciones. Los resultados son similares a los de otros experimentos con otros sistemas cuánticos ya conocidos, aunque se bate el récord anterior de 22 km de cable no enrollado en un entorno urbano. 

No declara conflicto de interés
ES
Publicaciones
Entanglement of nanophotonic quantum memory nodes in a telecom network
  • Artículo de investigación
  • Revisado por pares
Revista
Nature
Fecha de publicación
Autores

Knaut et al.

Tipo de estudio:
  • Artículo de investigación
  • Revisado por pares
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