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Nuevo récord en teleportación cuántica
Redacción
Un equipo internacional liderado por el físico austríaco Anton Zeilinger ha realizado exitosamente una teleportación cuántica de 143 km, por el aire libre, entre las Islas Canarias de La Palma y Tenerife. El récord anterior que había sido establecido por investigadores chinos tan sólo unos meses atrás, era de 97 km.
e todas formas la meta principal de los investigadores no era establecer un nuevo récord de distancia. Este experimento proporciona las bases para establecer algún día una red mundial de información, en la cual los efectos de la mecánica cuántica harán posible el intercambio de mensajes con mayor seguridad, y permitirán que ciertos cálculos puedan ser realizados de manera más eficiente que con las tecnologías convencionales. En tal ‘Internet cuántica’ del futuro, la teleportación cuántica será un protocolo clave para la transmisión de información entre computadoras cuánticas.

En un experimento de teleportación cuántica, los estados cuánticos –pero no la materia– son intercambiados entre dos partes «entrelazadas» separadas por distancias que pueden ser, en principio, arbitrariamente largas. El proceso funciona incluso si la ubicación del receptor no se conoce. Este intercambio puede ser usado para la transmisión de mensajes, o como una operación en las computadoras cuánticas futuras. En estas aplicaciones, los fotones que codifican los estados cuánticos tienen que ser transportados fidedignamente a largas distancias sin comprometer el frágil estado cuántico. El experimento de los físicos austríacos, en el que han establecido una conexión cuántica adecuada para la teleportación cuántica a distancias de más de 100 km, abre nuevos horizontes.

Xiao-song Ma, uno de los científicos involucrados en el experimento, dijo: “La realización de esta teleportación cuántica a una distancia de 143 km ha sido un reto tecnológico enorme”. Los fotones tenían que ser enviados directamente a través de la atmósfera turbulenta entre las dos islas. El uso de fibras ópticas no es adecuado para experimentos de teleportación cuántica a distancias tan grandes, ya que la pérdida de señal sería muy importante.

Para alcanzar sus objetivos, los científicos tuvieron que implementar una serie de innovaciones técnicas. El apoyo provino de un grupo teórico del Max Planck Institute for Quantum Optics en Garching (Alemania), y de un grupo experimental de la Universidad de Waterloo (Canadá). Ma también declaró que “Un paso importante para nuestra exitosa teleportación fue el empleo de un método conocido como ‘active feed-forward’ (*), que lo hemos utilizado por primera vez en un experimento de larga distancia. Esto nos ayudó a duplicar la tasa de transferencia”. En un protocolo ‘active feed-forward’, los datos convencionales son enviados junto con la información cuántica, posibilitando de este modo que el receptor pueda decodificar la señal transferida con una mayor eficiencia.
Nuevo récord en teleportación cuántica
El telescopio de la ESA Optical Ground Station envía un rayo láser desde el Observatorio del Teide en Tenerife hasta el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma para realizar un experimento de teleportación cuántica. (ESA) Click para ampliar!
“Nuestro experimento muestra qué tan maduras son en la actualidad las llamadas ‘tecnologías cuánticas’, y lo útil que pueden ser para aplicaciones prácticas”, dice Anton Zeilinger. “El siguiente paso es la teleportación cuántica basada en satélites, que debería hacer posible las comunicaciones cuánticas a escala global. Ahora hemos dado un paso importante en esta dirección, y utilizaremos nuestro know-how para la cooperación internacional, que involucra a nuestros colegas de la Academia de Ciencias China. El objetivo es lanzar un ‘satélite cuántico’ ”.

Rupert Ursin, quien desde el año 2002 ha estado trabajando con Zeilinger en experimentos de larga distancia, añade: “Nuestros últimos resultados son muy alentadores con miras a futuros experimentos en los que intercambiaremos mensajes entre la Tierra y los satélites, o enviaremos mensajes desde un satélite a otro”.

Los satélites que están en ‘órbita baja terrestre’ vuelan entre 200 y 1200 km sobre la superficie de la Tierra. La Estación Espacial Internacional, por ejemplo, orbita a una altitud de unos 400 km. “Al atravesar la atmósfera entre La Palma y Tenerife, nuestras señales han sido atenuadas aproximadamente por un factor de mil. Sin embargo, nos las ingeniamos para realizar un experimento de teleportación cuántica. En experimentos con satélites, las distancias que hay que recorrer son mayores, pero la señal tendrá que atravesar menos atmósfera. Hemos creado una base sólida para tales experimentos”, concluyó Ursin.
Nuevo récord en teleportación cuántica
El experimento se realizó entre las Islas Canarias de La Palma y Tenerife, a una distancia de 143 km. (Nature) Click para ampliar!

Fuente: Universidad de Viena, Austria.

(*) Esta expresión podría ser traducida al español como ‘prealimentación activa’.

 
Mendoza, Argentina, 21 de Setiembre de 2012.
 
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