Investigadores de la Universidad Northwestern han logrado un hito significativo en las comunicaciones cuánticas al proteger con éxito partículas individuales de luz, que transportan información cuántica, de ser abrumadas por el tráfico de Internet tradicional. Este trabajo revolucionario desafía las creencias de que las comunicaciones cuánticas requieren una infraestructura separada.
Tradicionalmente, los expertos pensaban que la naturaleza frágil de las señales cuánticas las haría vulnerables a la interferencia del tráfico pesado de datos de Internet convencional. El investigador principal Prem Kumar afirmó: "Esto es increíblemente emocionante porque nadie pensaba que fuera posible." La investigación demuestra que las señales cuánticas y clásicas pueden coexistir en los mismos cables de fibra óptica, allanando el camino para el avance de las redes cuánticas.
El equipo identificó "carriles" de ondas de luz menos congestionados e implementó filtros especializados para proteger las señales cuánticas del ruido. Kumar explicó: "Descubrimos que podíamos realizar comunicaciones cuánticas sin interferencia de los canales clásicos que estaban presentes simultáneamente." Este enfoque innovador les permitió realizar teleportación cuántica a lo largo de una distancia de 30.2 kilómetros (19 millas) mientras transmitían simultáneamente datos de Internet convencionales a 400 gigabits por segundo.
El experimento involucró a tres participantes: Alice (el remitente), Bob (el receptor) y Charlie (el intermediario). Alice preparó los estados cuánticos para enviar, mientras que Bob generó pares de fotones entrelazados. A través de un proceso de medición especial, la información fue "teletransportada" de Alice a Bob, demostrando teleportación cuántica de alta calidad incluso en presencia de señales clásicas 150 veces más fuertes de lo necesario para una comunicación sin errores.
Publicada en la revista Optica, esta investigación ofrece posibilidades emocionantes para aplicaciones mejoradas por la cuántica en criptografía, tecnologías de sensores y computación cuántica en red. La integración potencial de redes cuánticas con la infraestructura de Internet existente podría mejorar significativamente la viabilidad y escalabilidad de estas aplicaciones. Los planes futuros incluyen extender los experimentos a distancias más largas y probar los métodos en cables ópticos subterráneos reales, un paso crucial para hacer de la comunicación cuántica una herramienta práctica para redes globales.