Thomas Dalton
0 
1320
263
Un equipo de científicos en China ha vinculado memorias cuánticas en más de 30 millas (50 kilómetros) de cable de fibra óptica, batiendo el récord anterior en más de 40 veces. Esta hazaña es un paso importante hacia una Internet a prueba de piratas informáticos, dijeron los científicos..
El Internet que usamos hoy fue realmente un invento revolucionario. Conectó al mundo con información y nos permitió compartir millones de fotos de gatos adorables y adorables. Pero Internet también está lleno de piratas informáticos que intentan interceptar información importante o sensible. Para contraatacar, los físicos han encontrado una solución, con un poco de ayuda del gato de Schrödinger, el famoso e hipotético felino vivo y muerto destinado a exponer la extraña naturaleza de las partículas subatómicas..
Esa solución propuesta es una nueva Internet gobernada por el extraño mundo de la mecánica cuántica. Este tipo de Internet podría convertirse algún día en el estándar para enviar, recibir y almacenar datos de forma segura.
Relacionado: 18 veces las partículas cuánticas nos volaron la cabeza
En el mundo de la computación clásica, la información está representada por bits con valores de 0 o 1. Una Internet cuántica, como una computadora cuántica, aprovecharía una de las propiedades fundamentales de la mecánica cuántica, el principio de superposición. Este principio se describe de manera famosa utilizando la paradoja del físico Erwin Schrödinger de que un gato en una caja está vivo y muerto al mismo tiempo. Las computadoras cuánticas usan bits cuánticos, o "qubits", que pueden existir en un estado de superposición en el que tienen un valor de 1 y 0 simultáneamente. Un qubit existe en este estado de incertidumbre hasta que un observador lo mide, colapsando el qubit en un estado definido de 0 o 1.
Si empareja dos o más qubits juntos, se enredan. El entrelazamiento cuántico es la conexión etérea entre dos o más partículas, de modo que cualquier acción realizada en una afecta instantáneamente a las otras, independientemente de la distancia entre ellas. Albert Einstein llamó a este fenómeno "acción espeluznante a distancia". La verdadera magia de una Internet cuántica comenzaría cuando la información se envía utilizando partículas entrelazadas, también llamada teletransportación cuántica..
"La teletransportación cuántica es una forma de transferir un estado cuántico desconocido de una partícula a otra en un lugar distante, sin enviar la propia partícula original", dijo Jian-Wei Pan, profesor de física en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei. y coautor del estudio, dijo en una entrevista con National Science Review.
Debido a que los qubits entrelazados no están físicamente unidos entre sí de ninguna forma, la interceptación de las comunicaciones entre ellos es imposible..
Pan y su equipo ya han demostrado el entrelazamiento de partículas de luz, o fotones, a largas distancias a través del espacio vacío. En 2017, su equipo entrelazó dos fotones separados por 1.200 km (746 millas) utilizando un relé satelital en órbita terrestre llamado Micius..
En la práctica, el enredo es un asunto delicado. La más mínima de las perturbaciones, como un cambio de temperatura o vibración, puede romper el vínculo entre las partículas enredadas, colapsando su estado compartido. Para realizar una verdadera Internet cuántica, los físicos deberán contar con la ayuda de las llamadas memorias cuánticas..
"La memoria cuántica es un dispositivo que almacena información cuántica. [Necesita] almacenar la superposición de dos estados", Xiao-Hui Bao, profesor de física de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei y coautor del estudiar, contar .
Memorias cuánticas
En el estudio, publicado el 12 de febrero en la revista Nature, Pan y sus colegas lograron entrelazar memorias cuánticas a lo largo de 50 km de cable de fibra óptica. El récord anterior de separación entre recuerdos fue de 0.8 millas (1.3 km).
En el experimento del nuevo estudio, la memoria cuántica es un conjunto de átomos de rubidio enfriados por láser atrapados en el vacío, dijo Bao. El equipo utilizó fotones para leer y escribir en la nube de 100 millones de átomos atrapados. Los fotones se utilizaron para excitar a los átomos a un estado de mayor energía, estableciendo los qubits que los investigadores deseaban entrelazar y para producir un fotón entrelazado que se enviaría por el cable óptico. Luego, los investigadores necesitaron cambiar la frecuencia del fotón para que no se perdiera en los 50 km de cable de fibra óptica enrollados en su laboratorio. Finalmente, el fotón podría enviarse en su viaje a través del cable para entrelazar con éxito la segunda memoria cuántica..
Aunque se logró el entrelazamiento cuántico entre los recuerdos, el equipo aún tiene que realizar la teletransportación cuántica de información entre los dos nodos. Los investigadores dijeron que esperan que este trabajo allane el camino para la creación de una red de estaciones repetidoras cuánticas que extenderían la comunicación entrelazada a distancias más largas, lo que eventualmente conduciría hacia una red cuántica a gran escala..
- Cómo funciona el entrelazamiento cuántico (infografía)
- Los mayores misterios sin resolver de la física
- Los 12 experimentos cuánticos más importantes e impresionantes de 2019
Publicado originalmente el .
OFERTA: Ahorre al menos un 53% con nuestra última oferta de revistas!
Con impresionantes ilustraciones recortadas que muestran cómo funcionan las cosas y fotografías alucinantes de los espectáculos más inspiradores del mundo, How It Works representa el pináculo de la diversión objetiva y atractiva para una audiencia general que desea mantenerse al día con la última tecnología y los fenómenos más impresionantes del mundo. planeta y más allá. Escrito y presentado en un estilo que hace que incluso los temas más complejos sean interesantes y fáciles de entender, How It Works es disfrutado por lectores de todas las edades..
Ver oferta