INICIAN RED MUNDIAL CUÁNTICA (QUANTUM-NET), AL ENTRELAZAR DOS ÁTOMOS UBICADOS EN DIFERENTES LUGARES

Fecha 12/4/2012 22:41:16 | Tema: Novedades de Ciencia y Tecnologia

12 abril 2012. Investigadores alemanes han demostrado una técnica que les permite crear entrelazamiento cuántico entre átomos ubicados en diferentes lugares o laboratorios, utilizando fotones que ponen a los átomos en un estado entrelazado. “Un día, esto no sólo podría hacer posible la comunicación de la información cuántica a través de distancias muy grandes, sino que permitirá crear toda una Internet Cuántica “, dijo Stephan Ritter, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica.

Informa desde UNIFA
Adolfo gandin Ocampo

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Los efectos cuánticos ya se han introducido en el mundo de la criptografía, en la que los pares de fotones entrelazados se utilizan para el intercambio de claves. Sin embargo, en el nuevo experimento, los investigadores han ido un paso más allá: han combinado dos tipos de sistemas cuánticos aquí para crear una red de uso más general.

La instalación funciona así: un solo átomo de rubidio se encuentra atrapado en una cavidad óptica de reflexión en cada nodo de la red, con nodos conectados a través de una fibra óptica. Cada uno de dichos átomos de rubidio puede actuar como un qubit (es decir, capaz de almacenar un estado cuántico).

Cuando el átomo emite un fotón, el qubit (que es el estado del átomo que emite el fotón) – está codificado en la polarización del fotón, y el nodo de destino adquiere entonces el estado del qubit que emite el fotón.

Esta disposición significa que los átomos se pueden utilizar para almacenar qubits, mientras que los fotones se utilizan para transmitir el estado. Resuelve un problema en las comunicaciones cuánticas, ya que mientras que los fotones funcionan muy bien para transmitir estados cuánticos, su información es muy difícil de almacenar.

El investigador Stephan Ritter, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica explicó a la revista Scientific American que la combinación de los qubits atómicos y fotónicos se propuso hace 15 años, pero es difícil de lograr en la práctica porque “si usted desea utilizar átomos y fotones individuales, como lo hacemos actualmente, estos apenas interactúan “.

Ahí es donde la cavidad de reflexión entra en juego: cuando el fotón llega a su destino, puede reflejarse más allá en decenas de átomos de rubidio miles de veces, lo que mejora la posibilidad de que la interacción deseada en realidad va a suceder.

“La cavidad aumenta el acoplamiento entre el campo de luz y el átomo”, dice Ritter.

Por lo tanto el experimento logra una realidad espeluznante: una operación de lectura-escritura a través de dos laboratorios conectados por unos 60 metros de fibra, en la que el átomo que recibe se entrelaza con el transmisor, aun cuando no ha habido una interacción directa entre ellos.

Eso, dice Ritter, podría extender la aplicación de la red aún más: una vez que dos átomos se entrelazan, el estado cuántico de uno depende del estado cuántico del otro.

Sólo se necesita un microsegundo para lograr el entrelazado, pero el estado tiene una duración de 100 microsegundos. Esto significa que sería posible construir una red de repetidores cuánticos “que utilizan el teletransporte cuántico, en lugar de fotones, para transmitir información entre diferentes lugares”.

“El entrelazamiento de dos sistemas separados por una distancia grande es un fenómeno fascinante en sí mismo. Sin embargo, también podría servir como un recurso para la teletransportación de información cuántica.

Un día, esto no sólo podría hacer posible la comunicación de la información cuántica a través de distancias muy grandes, pero podría permitir toda una Internet cuántica “, conclutó Ritter.

http://www.nature.com/nature/journal/ ... 393/full/nature11023.html



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