España toma la delantera en el camino hacia el futuro Internet cuántico

Nuestros sistemas de telecomunicaciones requieren el uso de repetidores, tanto en tierra como mediante satélites, para que las señales se mantengan y puedan viajar a largas distancias. En los desarrollos hacia el futuro internet cuántico, las memorias cuánticas desempeñan ese mismo papel. Junto con las fuentes generadoras de los cúbits o bits cuánticos, serán el otro componente básico del sistema.

Estas nuevas memorias actúan como repetidores de operaciones de datos utilizando dos características del mundo cuántico: la superposición (la posibilidad de que una partícula esté en varios estados a la vez, como el gato vivo y muerto de Schrödinger) y el entrelazamiento (correlación que se establece entre dos partículas alejadas, de tal forma que la interacción con una afecta a la otra).

Pero para llegar hasta el internet cuántico, primero es necesario entrelazar las memorias cuánticas a larga distancia y mantener el entrelazamiento de la manera más eficiente posible.

En este contexto, investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Castelldefels (Barcelona) han dado un gran paso, según el estudio que recoge en portada la revista ‘Nature’.

Los autores han logrado almacenar, durante un máximo de 25 microsegundos, un único fotón entre dos memorias cuánticas separadas entre sí por 10 m de distancia. Sabían que esta partícula estaba en una de las dos memorias, pero no en cuál, una situación habitual en el antintuitivo mundo cuántico.

El fotón estaría en un estado de superposición cuántico en las dos memorias a la vez, que, sorprendentemente, se encontraban separadas a varios metros.

El equipo supo que se había creado entrelazamiento al detectar un fotón en la longitud de onda de las telecomunicaciones, que además se almacenó en las memorias cuánticas de forma múltiplex, una técnica que permite enviar varios mensajes simultáneamente por un solo canal de comunicación. Estas dos características son clave para poder escalar o extender el sistema a grandes distancias y, por primera vez, se han logrado juntas.

«Hasta ahora, otros grupos ya habían conseguido varios de los hitos logrados en este experimento, como entrelazar memorias cuánticas o almacenar fotones en memorias cuánticas con una eficiencia y tasa elevadas, pero la singularidad de este experimento es que nuestras técnicas lo han logrado de manera conjunta y eficiente, y que el sistema puede llegar a extenderse a grandes distancias», destaca Darío Lago, uno de los autores del estudio.