La teletransportación ya no es cosa de ciencia ficción: lo acaba de conseguir un grupo de científicos a nivel cuántico

Si existe un sueño para quienes internet es su plataforma fundamental en el día a día, ese es tener una red perfectamente protegida, libre de intromisiones en un mundo digital ya dominado por la inteligencia artificial. Ahora, para avanzar hacia esa utópica idea, un equipo de investigadores de la Universidad de Stuttgart ha conseguido lograr algo casi de ciencia ficción: teletransportar el estado cuántico de un fotón generado en un punto cuántico a otro fotón producido en otro punto.

Teletransportación hacia el internet cuántico

Te presentamos un estudio, publicado en la revista científica Nature Communications, en el que se expone un experimento que intenta ofrecernos un atisbo de un futuro en el que las comunicaciones no están protegidas por contraseñas o cortafuegos, sino por las leyes de la física. Esto es lo que se conoce como comunicación cuántica y que implica el uso de partículas de luz, fotones, como mensajeras. Pero, ¿cómo se puede enviar información en una partícula?

La clave está en el concepto de polarización. Te lo explicamos de manera sencilla. Un fotón puede vibrar de manera horizontal, vertical o en una mezcla de ambas posiciones, algo que es una característica del mundo cuántico. Esa orientación de la vibración del fotón es a lo que nos referimos como polarización y lo que se utiliza para codificar información. Se convierten las vibraciones horizontales en unos, las verticales en ceros y la mezcla en superposiciones cuánticas. ¿Y esto qué tiene que ver con el experimento?

Resulta que esa polarización se ha podido teletransportar, no sin antes resolver un importante problema. Si queremos tener un internet cuántico asequible, la luz debería viajar por la red de fibra óptica que ya tenemos creada. Sin embargo, la luz se atenúa en este tipo de redes. En un sistema clásico, bastaría con amplificar la señal, pero esto no se puede hacer en sistemas cuánticos, ya que la información no se puede copiar.

Aquí es donde los científicos acudieron al concepto de teletransportación cuántica, una técnica que permite transferir un estado cuántico sin copiarlo. Para que esa teletransportación funcione, los fotones implicados deben ser prácticamente idénticos. Y ese es el problema que llevaba años sin resolverse. Ahora, según se explica en el comunicado publicado en la página web de la Universidad de Stuttgart, se ha conseguido generar fotones indistinguibles desde fuentes diferentes a través de lo que se conoce como puntos cuánticos extremadamente uniformes.

Hablamos de micromáquinas de luz diseñadas para que cada fotón salga con la misma firma cuántica y, de esta manera, la teletransportación funcione. El experimento implicó que un punto cuántico emitiese un fotón con la información que se quiere enviar. El segundo punto cuántico genera un par de fotones unidos cuánticamente. Uno de ellos viaja hasta el primer fotón y allí se superponen, con lo que el estado del fotón original salta al compañero alejado, pero entrelazado. Por tanto, la partícula no está viajando, sino que es la información la que lo hace.

Por ahora, la distancia cubierta es de alrededor de diez metros. Sin embargo, ya se ha demostrado que el entrelazamiento puede alcanzar hasta 36 kilómetros de fibra óptica en la ciudad. El siguiente reto será incrementar la tasa de éxito, que ahora está en el 70 %, y mejorar los puntos cuánticos. Este estudio, por tanto, es también la señal de que ese internet más seguro aún está lejos, pero ya no es ciencia ficción.