Un nuevo avance en computación cuántica se ha registrado con la primera demostración exitosa de teletransportación cuántica sobre una red de Internet de alta velocidad que emplea infraestructura convencional de fibra óptica.
El logro, encabezado por científicos de la Universidad Northwestern y divulgado en la revista Optica, demuestra que es factible transmitir estados cuánticos simultáneamente con tráfico ordinario de Internet sin que se generen interferencias. Este resultado representa un paso fundamental para la construcción del Internet cuántico del futuro.
En el experimento, los investigadores consiguieron enviar información cuántica a lo largo de un cable de fibra óptica de 30,2 kilómetros mientras esa misma red llevaba simultáneamente datos tradicionales de alta velocidad.
Este ensayo se perfila como una de las pruebas más relevantes hasta la fecha sobre la posibilidad de combinar la comunicación cuántica con las redes de telecomunicaciones ya existentes, lo que evitaría tener que edificar una infraestructura totalmente nueva.
¿En qué consiste la teletransportación cuántica?
A pesar de que el nombre evoca escenas de ciencia ficción, la teletransportación cuántica no significa mover personas o cosas materiales. Se trata de transferir estados cuánticos entre partículas aprovechando el entrelazamiento cuántico.
En este proceso, dos partículas quedan entrelazadas de modo que cualquier cambio en una impacta al instante en la otra, aunque estén separadas por enormes distancias. En la computación cuántica, esta propiedad se utiliza en los qubits, que son la unidad elemental de información cuántica.
Contrario a los bits clásicos, que únicamente pueden ser 0 o 1, los qubits pueden hallarse en múltiples estados simultáneamente, lo cual posibilita ejecutar operaciones mucho más complejas y veloces.
El reto de unir Internet clásico con comunicación cuántica
Uno de los mayores escollos para crear un Internet cuántico es la fragilidad de las señales cuánticas, que pueden distorsionarse con facilidad debido a interferencias externas, sobre todo por el denso tráfico de luz que circula por las redes de fibra óptica convencionales.
Para superar este obstáculo, el grupo liderado por el investigador Prem Kumar analizó minuciosamente la dispersión de los fotones en los cables de comunicación. La solución fue ubicar las partículas de luz en un punto concreto del espectro para reducir al mínimo las interferencias con el tráfico clásico.
“Estudiamos detenidamente cómo se dispersa la luz”,
señaló Kumar. Gracias a esa meticulosidad, los investigadores lograron preservar intacta la comunicación cuántica mientras convivía con millones de partículas empleadas en las comunicaciones tradicionales.
De acuerdo con el equipo científico, esta es la primera ocasión en que se consigue una teletransportación cuántica operativa en un entorno compartido con tráfico convencional de alta velocidad.
Beneficios del próximo Internet cuántico
El desarrollo de redes cuánticas podría revolucionar áreas como la ciberseguridad, el almacenamiento de información y la computación avanzada. Una de sus principales ventajas es la seguridad.
Al emplear fotones y principios cuánticos en vez de códigos convencionales, el Internet cuántico sería mucho más resistente a la interceptación o al pirateo. Cualquier intento de espionaje modificaría de inmediato el estado de las partículas, delatando la intromisión.
Asimismo, estas redes posibilitarían conectar computadoras cuánticas entre ellas para incrementar su poder de procesamiento y abordar problemas que resultan irresolubles para los sistemas actuales.
Los expertos opinan que esta tecnología podría encontrar utilidad en campos como las finanzas, la medicina, la defensa, la inteligencia artificial y las simulaciones científicas complejas.
Antecedentes de la teletransportación cuántica
El experimento de Northwestern se suma a otros progresos recientes. En 2022, investigadores de QuTech, en los Países Bajos, lograron teletransportar información cuántica entre nodos no vecinos usando un tercer punto intermedio, según un trabajo publicado en la revista Nature.
Previamente, en 2020, científicos de la NASA, Fermilab y la Universidad de Calgary llevaron a cabo una teletransportación cuántica de larga distancia, que en su momento fue considerada un récord para esta clase de comunicación.
No obstante, el nuevo ensayo marca una diferencia clave: demuestra que las redes cuánticas pueden coexistir con la infraestructura actual de Internet.
Un progreso todavía en fase experimental
A pesar del entusiasmo, los especialistas advierten que el Internet cuántico masivo aún está lejos de ser una realidad cotidiana. La tecnología sigue enfrentando desafíos en cuanto a estabilidad, costos y escalabilidad.
Sin embargo, el hito alcanzado por la Universidad Northwestern es una prueba tangible de que la integración entre las redes tradicionales y la comunicación cuántica es técnicamente viable.
Para numerosos científicos, estos avances acercan cada vez más la posibilidad de edificar una nueva generación de Internet más veloz, segura y preparada para albergar aplicaciones que en la actualidad parecen propias de la ciencia ficción.
Fuente: Infobae