La teleportación cuántica, un fenómeno que permite la transferencia de información cuántica entre cúbits (bits cuánticos) de un lugar a otro, ha alcanzado un nuevo hito. Investigadores del instituto neerlandés QuTech han logrado por primera vez realizar este proceso entre nodos no conectados directamente, una innovación que podría revolucionar la computación cuántica y las comunicaciones seguras del futuro.
Tradicionalmente, las demostraciones de teleportación cuántica se realizaban entre nodos adyacentes en una estructura de red. Sin embargo, el equipo de QuTech ha superado este desafío al teleportar información entre nodos distantes en una red rudimentaria de tres puntos. Las conexiones entre los nodos, denominados Alice, Bob y Charlie, se establecieron mediante fibras ópticas. Aunque Alice y Charlie no están conectados directamente entre sí, se logra la teleportación con la ayuda de Bob, el nodo intermedio.
“El trabajo demuestra por primera vez la teleportación de información cuántica en una red entre nodos no conectados directamente”, declaró Ronald Hanson, del QuTech. Este avance, publicado en la prestigiosa revista Nature, es visto como un paso crucial hacia la creación de una futura internet cuántica.
La teleportación cuántica se basa en el extraño fenómeno del entrelazamiento cuántico que, de manera cuántica, conecta dos partículas a pesar de la distancia entre ellas. En palabras de Hanson, “La característica clave de la teleportación es que permite la transferencia fiable de información cuántica entre nodos, una rutina que en una futura internet cuántica ocurrirá todo el tiempo”.
La complejidad del experimento es significativa. La transferencia de cúbits a través de cables de fibra óptica implica grandes pérdidas debido a factores como las largas distancias, lo que hace la teleportación una opción mejor, pues evita que la información cuántica se pierda al no viajar por el espacio intermedio.
El procedimiento de teleportación lleva a cabo tres pasos clave. Primero, se prepara el ‘teleportador’ creando un estado entrelazado entre Alice y Charlie a través de Bob. Luego, se crea el mensaje cuántico (el cúbit) por Charlie y finalmente, se realiza la teleportación con una medición conjunta, desapareciendo la información del lado de Charlie y apareciendo en el lado de Alice.
Pese al logro, el cúbit llega encriptado y necesita ser descifrado mediante una operación cuántica adicional. Los investigadores planean ahora optimizar este protocolo intercambiando algunos de los pasos para mejorar su eficiencia y expandir sus aplicaciones.
Oliver Slattery del NIST en EE.UU y Yong-Su Kim del KIST en Corea del Sur, comentaron que aunque este logro representa un avance, aún se precisan mejoras para permitir múltiples rondas de teleportación y construir redes cuánticas a gran escala. Carlos Sabín del Instituto de Física Fundamental del CSIC ha calificado el estudio como un “primer paso muy preliminar” hacia una red cuántica de comunicaciones, destacando la necesidad de mejorar la fidelidad de la transmisión de la información.
Por su parte, Miguel Ángel Martín-Delgado, catedrático de Física Teórica en la Universidad Complutense de Madrid, expresó que a pesar de las mejoras técnicas introducidas, aún faltan detalles sobre las distancias entre nodos. Concluye que aunque este avance es necesario, aún queda mucho trabajo para dominar la teleportación cuántica de manera práctica y rutinaria, y especialmente para lograrla a grandes distancias.
Este desarrollo en la teleportación cuántica marca un hito en el camino hacia la comunicación cuántica, aportando una pieza fundamental para la red cuántica del futuro.
