"Reacción" rápida para el Science Media Center sobre el artículo de Nature publicado el 25/05/22. Originalmente publicado en el SMC, algunos extractos publicados en periódicos.En una red de comunicaciones cuánticas la información podría transmitirse usando un fenómeno llamado “teletransporte” cuántico, según el cual el estado de un bit cuántico (cúbit) puede transportarse a otro sin necesidad de ser conocido en ningún momento, lo cual no es posible fuera de la física cuántica.
Para poder hacer teletransporte es preciso que existan correlaciones muy fuertes entre las partes (el famoso entrelazamiento cuántico, que está detrás de todas las modernas tecnologías cuánticas). Pero el entrelazamiento cuántico es difícil de conseguir y muy frágil. Idealmente, en una red querríamos transmitir información entre cualquier par de nodos, por muy alejados que estén. Pero ¿cómo conseguir entrelazamiento entre nodos muy alejados si cada nodo solo interacciona con los nodos que tiene más cerca? Para ello hay que usar el fenómeno del “intercambio de entrelazamiento”, que es igual que el teletransporte, pero ahora lo que se transporta es precisamente un estado entrelazado de dos cubits. De esta manera, si entrelazamos un nodo A con un nodo B y también al nodo B con un tercer nodo C, el “intercambio de entrelazamiento” hace que se entrelacen A y C, a pesar de que nunca han interaccionado entre sí. Y, en principio, así podríamos seguir con cualquier número de nodos. El problema experimental es que el entrelazamiento cuántico es muy frágil, y es muy difícil realizar este proceso sin que se pierda información. Tanto el teletransporte como el “intercambio” son conocidos teóricamente desde los años 90 y han sido realizados experimentalmente en diversos sistemas cuánticos. Pero en el caso concreto de sistemas que puedan formar una red de comunicaciones cuánticas, solo se había conseguido el teletransporte entre dos nodos próximos de la red. Hasta ahora, en que un equipo experimental de la Universidad de Tecnología de Delft, en Holanda, ha conseguido realizar también el intercambio de entrelazamiento. Esto podría interpretarse como un primer paso (muy preliminar) hacia una red cuántica de comunicaciones. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la gran dificultad experimental hace que la calidad de la transmisión de información sea todavía muy baja. Esto se puede medir calculando la llamada “fidelidad” del estado transmitido, es decir, el parecido entre el estado final real del cúbit y el estado que queríamos transmitir. Idealmente, esa fidelidad debería ser del 100 %. Si está por encima del 66,6 % sabemos que el proceso es imposible sin usar física cuántica. En el experimento se consigue en promedio una fidelidad del 70 %, pero en algunos estados cae hasta el 65 %. Esto es suficiente para demostrar que el proceso es cuántico (al menos, en promedio), pero obviamente todavía muy lejos de cualquier posible aplicación tecnológica, ya que el estado que se obtiene es un 30 % distinto del original. Queda mucho trabajo por delante para mejorar esos porcentajes y poder extender el experimento a nodos más alejados en la red.
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AutorCarlos Sabín. Investigador Ramón y Cajal en el Departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid. Desde 2015 hasta 2022 escribí el blog "Cuantos Completos" en la plataforma SciLogs de la revista "Investigación y Ciencia". Autor de "Verdades y mentiras de la física cuántica" amzn.to/3b4z1MO y "Física cuántica y relativista: más allá de nuestros sentidos" http://shorturl.at/bdLN0 Archivos
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