La teoría y los experimentos han demostrado que las futuras computadoras cuánticas aprovecharán las propiedades peculiares de la mecánica cuántica para ir más allá de lo que es posible actualmente incluso con las supercomputadoras más poderosas.
Estas computadoras cuánticas se comunicarán a través de Internet cuántica, lo que no es tan fácil como conectarlas a la línea telefónica. Un requisito crucial en la computación cuántica es que las partículas que realizan los cálculos estén entrelazadas, un fenómeno de la mecánica cuántica en el que pasan a formar parte de un solo estado. Un cambio en una de las partículas crea cambios instantáneos en las demás, sin importar qué tan alejadas estén.
Desafortunadamente, estos estados enredados se alteran fácilmente. Entonces, ¿cómo se pueden enviar entre computadoras para comunicarse? Ahí es donde entra en juego la teletransportación cuántica. El estado entrelazado se transfiere entre dos partículas. Esta técnica no es perfectamente eficiente y los científicos están trabajando duro para tratar de que todo el proceso sea más exitoso.
Un equipo de investigadores de varias organizaciones ha informado de un logro récord en PRX Quantum. Pudieron entregar teletransportación sostenida de larga distancia de qubits (bits cuánticos) con una fidelidad superior al 90% a través de una red de fibra óptica de 44 kilómetros.
"Estamos encantados con estos resultados", dijo en un comunicado el coautor Panagiotis Spentzouris, director del programa de ciencia cuántica Fermilab. "Este es un logro clave en el camino hacia la construcción de una tecnología que redefinirá la forma en que realizamos la comunicación global".
La teletransportación cuántica no funciona como la popularización de la ciencia ficción de la teletransportación. Lo que estás teletransportando es el estado de las partículas a través de un canal cuántico y un canal clásico. El remitente tiene el qubit original. Esto se hace para interactuar con una partícula en un par entrelazado, produciendo información de "señal clásica" sobre el estado del qubit original. Esta señal y la otra mitad de ese par entrelazado se envían al receptor y, al juntarlas, el receptor puede recrear el qubit original.
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Este éxito es el resultado de una colaboración entre Fermilab, AT&T, Caltech, la Universidad de Harvard, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y la Universidad de Calgary. Los sistemas en los que se logró esta teletransportación cuántica fueron creados por el programa de investigación público-privado de Caltech sobre Redes y Tecnologías Cuánticas Inteligentes, o IN-Q-NET.
"Estamos muy orgullosos de haber logrado este hito en sistemas de teletransportación cuántica escalables, de alto rendimiento y sostenibles", explicó Maria Spiropulu, profesora de física Shang-Yi Ch'en en Caltech y directora del programa de investigación IN-Q-NET. ... "Los resultados mejorarán aún más con las actualizaciones del sistema que esperamos completar para el segundo trimestre de 2021".
Las computadoras cuánticas aún no están aquí, pero tener la infraestructura para hacerlas funcionar es crucial. El Departamento de Energía de los Estados Unidos publicó su hoja de ruta para una Internet cuántica nacional, en julio pasado.
Fuente: https://www.iflscience.com/physics/new-quantum-teleportation-record-broken-a-step-forward-for-quantum-internet/