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» » Una red cuántica mundial

Referencia: KurzweilAI.net, 14 de junio 2013

Por acoplamiento cuántico de los átomos enfriados por láser para los cables de fibra de vidrio, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena, han desarrollado una manera de almacenar información cuántica en un período de tiempo suficientemente largo para permitir el entrelazamiento de los átomos durante cientos de kilómetros de distancia a través de los cables de fibra óptica.

Este hallazgo es un bloque fundamental para construir una red de comunicación cuántica basada en la fibra global, sugieren los investigadores.

Los átomos y la luz

"En nuestro experimento, conectamos dos sistemas físicos cuánticos distintos," explica Arno Rauschenbeutel (Vienna Center for Quantum Science and Technology and Institute of Atomic and Subatomic Physics of the Vienna University of Technology). "Utilizamos la luz guiada por fibra, que es perfecta para el envío de información cuántica de A a B, y los átomos, que son ideales para el almacenamiento de esta información."

Atrapando los átomos en una distancia de alrededor de 200 nanómetros de una fibra de vidrio (que en sí misma sólo tiene un diámetro de 500 nanómetros), puede ser implementada una muy fuerte interacción entre la luz y los átomos. Esto permite el intercambio de información cuántica entre ambos sistemas. Este intercambio de información es la base de tecnologías como la criptografía cuántica y la teleportación cuántica.

Extender el tiempo de coherencia

El problema con investigaciones anteriores es que después de un corto período de tiempo, la información cuántica almacenada en los átomos se perdía en unas fugas en el medio ambiente, un efecto llamado "decoherencia."

Los investigadores lograron evitar dicha limitación: la luz en las fibras de vidrio viajan a unos 200 kilómetros por milésima de segundo, una distancia mucho más larga que las distancias nanométricas en la combinación de átomos y luz. "Usando algunos trucos, hemos podido extender el tiempo de coherencia de los átomos durante varios milisegundos, a pesar de tan pequeña distancia en la superficie de la fibra", explica Rauschenbeutel.

En la telecomunicación convencional (no cuántica) con base en la fibra, la rango de propagación de la luz es limitada: cuanto más larga es la fibra, más débil será la señal. Así que se insertan estaciones repetidoras en la red para amplificar las señales ópticas después de una cierta distancia.

De igual modo, los "repetidores cuánticos" pueden ser utilizados para conectar varias secciones más cortas para una larga conexión cuántica. "Mediante el uso de nuestro sistema combinado de nanofibras y átomo, se establece una red óptica cuántica, que incluye los repetidores cuánticos, que podrían transmitir información cuántica y estados de teleportación cuántica por todo el mundo", sugiere Rauschenbeutel.


- Imagen Átomos, e una fibra de vidrio. Crédito: Universidad Tecnológica de Viena)
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Editor del blog Pedro Donaire

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