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Consiguen teletransportar información cuántica a una distancia récord: 102 kilómetros

Un equipo de físicos del Instituto Nacional de Normas y Tecnología de los Estados Unidos ha conseguido cuadruplicar el récord de teleportación cuántica de la NASA. Todavía no sabemos construir teletransportadores como los de Star Trek, pero ya podemos hacer que la información cuántica de un fotón aparezca en la otra punta de un cable de 102 kilómetros.

Como ocurre con los bits, podemos transmitir información mediante el estado de un fotón (una partícula de luz). Lo conseguimos a través de la polarización, la propiedad que describe la oscilación de los fotones. La teleportación cuántica consiste en hacer que esa información aparezca instantáneamente en otro fotón (situado a kilómetros de distancia) mediante entrelazamiento cuántico.

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La comunicación vía teleportación cuántica tienes aplicaciones reales e increíblemente futuristas. Por ejemplo, hablar con las naves espaciales, sondas y satélites sin retrasos. También en criptografía: las comunicaciones por entrelazamiento cuántico no pueden ser hackeadas. Pero, por ahora, sólo sabemos hacerlo con fibra óptica y a unos kilómetros de distancia.

Cómo se hace

Con una tasa de paquetes perdidos enorme, para empezar. “Sólo el 1% de los fotones llegan hasta el final del cable de fibra óptica de 100 kilómetros”, explica Marty Stevens, uno de los investigadores del NIST, en una nota de prensa. La comunicación a tanta distancia, de hecho, sólo es posible gracias a los detectores de fotones súper sensibles que han utilizado para el experimento. Sin ellos sería impensable obtener información de una señal tan débil.

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Entonces... ¿cómo se consigue la teletransportación de información cuántica a través de un cable de fibra óptica de 100 kilómetros? Primero cogemos un fotón. Tiene dos estados posibles, así que imaginamos que está en los dos estados a la vez, lo que se conoce como superposición.

Mediante un cristal especial lo dividimos en dos fotones entrelazados (idénticos). Al primero de ellos lo comparamos con otro fotón, el fotón de entrada, del que conocemos su estado: podemos detectar cuando tienen estados contrarios (un 25% de los casos), nos quedamos con esos y descartamos los demás. El segundo fotón, el fotón de salida, es el que “mandamos” al final del cable de 100 kilómetros.

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¿Qué hemos conseguido? Que el fotón de salida tenga el estado opuesto al de entrada. Voilà! Hemos teletransportado información.

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[Optica via NIST]

Imagen: alexskopje / Shutterstock

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