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Un equipo de científicos de instituciones de investigación de Estados Unidos ha logrado un avance crucial en la teletransportación cuántica utilizando cables de fibra óptica, que normalmente se emplean para transmitir señales de Internet.
Este hallazgo, comunicado por la Universidad de Northwestern, marca un paso significativo en la exploración de las comunicaciones cuánticas a gran escala. La teletransportación cuántica se basa en un fenómeno llamado entrelazamiento cuántico, en el cual dos partículas se encuentran vinculadas de tal forma que el estado de una afecta instantáneamente al estado de la otra, sin importar la distancia entre ellas.
Este principio es fundamental para la transmisión segura de información, ya que permite transferir datos de manera instantánea y sin necesidad de que los mismos viajen físicamente a través de un medio convencional. A pesar de que la teletransportación cuántica es un concepto ya conocido, uno de los mayores retos que enfrentaban los investigadores era probar su viabilidad en cables de fibra óptica, que suelen transportar millones de partículas de luz en las redes de Internet.
Según Prem Kumar, uno de los investigadores del estudio, "las señales ópticas convencionales se componen de millones de partículas de luz", mientras que "la información cuántica emplea fotones individuales", lo que presenta una serie de dificultades técnicas. El reto más importante que tuvieron que superar los científicos fue la interferencia provocada por el intenso tráfico de señales ópticas tradicionales que circulan por las fibras ópticas.
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Para lograr que los frágiles fotones cuánticos pudieran viajar sin perderse en el mar de partículas convencionales, se instalaron filtros especializados y se optimizó la longitud de onda de los fotones cuánticos para que no se sobresaturara. En un experimento clave, los investigadores conectaron fuentes de fotones en ambos extremos de una línea de fibra óptica de 30 kilómetros y enviaron simultáneamente señales cuánticas y ópticas a través de ella. Al realizar mediciones cuánticas en el centro de la fibra, se evaluó la calidad de los datos transmitidos y se confirmó que la información cuántica fue transferida de manera exitosa, sin que el tráfico de Internet afectara la comunicación cuántica.
Este logro demuestra que es posible integrar redes cuánticas con redes tradicionales de fibra óptica, lo cual podría revolucionar las telecomunicaciones.Este avance abre la puerta a un nuevo paradigma en las comunicaciones globales. Los científicos ahora se encuentran trabajando en expandir estas pruebas a distancias aún mayores, además de explorar el uso de pares de fotones entrelazados para mejorar la fiabilidad del intercambio de datos.
El siguiente paso en su investigación incluye la posibilidad de realizar pruebas con cables ópticos subterráneos reales, en lugar de depender de los modelos de laboratorio. En resumen, esta investigación no solo demuestra que las redes cuánticas pueden coexistir con las clásicas, sino que también podría ser el preludio de una nueva era de comunicaciones seguras y ultrarrápidas, un paso crucial para la creación de una infraestructura cuántica global.
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