La teletransportación de estados cuánticos promete desempeñar un papel central para asegurar la superautopista de la información del mañana.
A pesar de los avances que se han logrado, el proceso sigue siendo lento y algo complicado. Eso podría cambiar, ya que los científicos utilizan un nuevo proceso que podría teletransportar eficientemente estados de luz para formar una imagen utilizando un solo par de fotones entrelazados.
El equipo, de Sudáfrica, Alemania y España, tiene la esperanza de que la innovación pueda ayudar a construir el redes seguras del futuro: si los datos clave no se transmiten, no podrán ser robados.
“Tradicionalmente, dos partes en comunicación envían físicamente la información de una a otra, incluso en el ámbito cuántico”. dice el físico Andrew Forbes, de la Universidad de Witwatersrand.
“Ahora es posible teletransportar información para que nunca viaje físicamente a través de la conexión: una tecnología de Star Trek hecha realidad”.
La investigación se basa en la idea de entrelazamiento cuántico, donde las partículas separadas permanecen unidas gracias a las maravillas de la física cuántica. El estado de una partícula nos dice algo sobre la otra partícula, incluso si hay una gran distancia entre ellas.
Dos fotones entrelazados Se utilizaron aquí, pero los investigadores pudieron empaquetar mucha más información de lo normal, de ahí el potencial para codificar imágenes. Es más, esta información extra fue ‘teletransportada’ con éxito de un punto a otro.
Sin embargo, no fue teletransportación en el sentido estándar. Si bien la información en sí no se transfirió (como lo sería a través de una conexión a Internet, por ejemplo), la medición cuidadosa de una característica específica en una de las partículas entrelazadas afecta inmediatamente la característica relacionada en la otra, transmitiendo efectivamente su estado cuántico.
Luego, transfiriendo los detalles reales de la partícula medida original a la antigua usanza sin teletransportación, es posible bloquear ese estado en su lugar, mientras que el estado original se destruye.
Si bien puede que no sea una forma más rápida de enviar información, crea una práctica marca de agua cuántica para cualquier información que no quieras que nadie más vea.
En este último experimento, los investigadores demostraron cómo un nuevo e innovador método de detección podría proporcionar las mediciones necesarias sobre el momento angular de un fotón, aumentando el número de dimensiones que podrían teletransportarse en un estado cuántico.
“Este protocolo tiene todas las características de la teletransportación excepto por un ingrediente esencial: requiere un rayo láser brillante para hacer que el detector no lineal sea eficiente, de modo que el remitente pueda saber qué se va a enviar, pero no necesita saberlo”, dice Forbes.
“En este sentido, no se trata estrictamente de teletransportación, pero podría serlo en el futuro si el detector no lineal pudiera hacerse más eficiente”.
El “detector no lineal” mencionado aquí es otra parte crucial de la configuración, tanto para manejar la capacidad adicional del fotones entrelazadosy en garantizar que la información se transmita con precisión de un punto a otro.
Una forma de utilizar esto en el futuro, sugieren los investigadores, es enviar su huella digital a un banco. Al teletransportar detalles espaciales de su huella digital en forma de estado cuántico, futuras medidas de seguridad podrían crear una llave que bloquee efectivamente una caja de información digital, personalizada para su cuerpo..
Si bien la física en juego aquí es bastante compleja, ahora que el experimento de prueba de concepto se ha llevado a cabo en el laboratorio, podemos esperar más avances en el campo de la teletransportación cuántica.
“Esperamos que este experimento que muestra la viabilidad del proceso motive mayores avances en la comunidad de la óptica no lineal al superar los límites hacia una implementación cuántica completa”. dice El físico Adam Vallés, del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de España.
La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.