El internet cuántico promete conectar computadoras mediante las leyes de la mecánica cuántica para crear comunicaciones intrínsecamente seguras y nuevas formas de compartir información. Sin embargo, uno de sus mayores obstáculos sigue siendo el mismo desde hace décadas: los fotones que transportan la información cuántica se pierden conforme recorren largas distancias por fibra óptica u otros medios de transmisión.
La teletransportación cuántica surgió como una posible solución a ese problema. En lugar de enviar directamente el fotón que contiene la información, se reconstruye su estado cuántico en otra partícula previamente entrelazada. Con ello, es posible "teletransportar" la información sin necesidad de que el fotón original recorra decenas o cientos de kilómetros, reduciendo el riesgo de que el mensaje se pierda durante el trayecto.
El fenómeno de la teletransportación cuántica ya ha sido demostrado experimentalmente en numerosas ocasiones. Es posible transferir información cuántica por medio de este fenómeno físico, pero hasta ahora no había conseguido superar, en la práctica, el sencillo método de transmitir directamente el fotón por una línea de comunicación.
Los investigadores reunieron fondos y tiempo para demostrar cómo la computación cuántica podría contribuir al desarrollo de medicamentos destinados a ayudar a poblaciones desfavorecidas y combatir enfermedades raras.
Un estudio publicado en Nature Physics podría marcar un cambio de rumbo. Un equipo internacional de investigadores demostró experimentalmente que, bajo las mismas condiciones de pérdida, la teletransportación cuántica transmitió información con una eficiencia casi tres veces superior a la obtenida con el envío directo de fotones. Se trata de la primera evidencia experimental de una ventaja práctica e incondicional de este método frente al convencional.
Los investigadores alcanzaron una eficiencia de detección del 82% para fotones entrelazados preparados para la teletransportación. A partir de ello demostraron que el protocolo podía transmitir información cuántica con una eficiencia cercana al triple respecto al envío directo a través del mismo canal con pérdidas.
Las primeras etapas de la teletransportación cuántica
El resultado, aunque prometedor, no significa que el internet cuántico esté listo para sustituir a las redes actuales. Todavía será necesario desarrollar repetidores capaces de extender el alcance de la comunicación, memorias cuánticas que almacenen temporalmente la información y fuentes de fotones mucho más robustas. Todo ello mientras la industria avanza en la construcción de computadoras cuánticas con aplicaciones prácticas.
Aun así, los autores consideran que el trabajo representa un punto de inflexión. Por primera vez, la teletransportación cuántica no solo funciona como una demostración de laboratorio, sino que ofrece una ventaja práctica frente al método convencional para transmitir información cuántica.
El internet cuántico no reemplazará al que hoy utilizamos para navegar, ver videos, enviar mensajes o compartir fotografías. Su objetivo será conectar computadoras cuánticas, distribuir claves criptográficas con un nivel de seguridad imposible de alcanzar con los sistemas actuales y permitir que laboratorios, centros de datos y sensores compartan información cuántica a grandes distancias. Antes de llegar a ese escenario, los investigadores todavía deben resolver numerosos desafíos técnicos. Este estudio sugiere que uno de los más importantes acaba de dar un paso adelante.
