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Dos partículas anuncian que se entienden en la distancia

Un nuevo experimento de entrelazamiento cuántico avanza en el perfeccionamiento de las comunicaciones seguras

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Un grupo de investigadores de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich y el Instituto Max Planck para óptica cuántica de Garching ha conseguido el entrelazamiento cuántico de dos átomos a 20 metros de distancia y ha logrado que esos átomos anuncien su enlace. Este fenómeno, por el que dos o más partículas se comunican como si estuviesen conectadas por un hilo invisible, sería como si dos monedas cayesen siempre del mismo lado al ser lanzadas simultáneamente en lugares diferentes.

Reproducción artística del experimentoAmpliar

Reproducción artística del experimento. / W. ROSENFELD

Además de tener importantes implicaciones desde el punto de vista teórico, el fenómeno puede ser utilizado para el envío de información encriptada. En Suiza, por ejemplo, ya ha sido utilizado para transmitir de manera segura los resultados electorales o para comunicaciones bancarias. En un artículo que se publica hoy en Science, el equipo dirigido por Julian Hofmann cuenta como lograron reproducir este entrelazamiento con algunas mejoras que facilitarán sus aplicaciones prácticas.

Una de las características interesantes del entrelazamiento observado por los investigadores alemanes es que fue “anunciado” por los propios átomos. Esta señal “es esencial para poder construir aplicaciones como un repetidor cuántico, porque en otros tipos de entrelazamiento, para saber si se han producido, es necesario comprobarlos en cada ocasión individual y eso los destruye”, explica Wenjamin Rosenfeld, investigador de la Universidad Ludwig-Maximilians.

Luz amplificada

Además, el estudio relata un enlace entre átomos, cuando normalmente las partículas que entran en este baile sincronizado cuántico son fotones. “Las máquinas que se utilizan ahora para la criptografía cuántica y transmiten la información a través de fibra óptica, tienen un alcance limitado porque la luz (compuesta por fotones) no puede ser amplificada sin perder las características que hacen que la información que se transmite a través de ella sea segura”, explica el investigador del Instituto de Física Fundamental Juan José García-Ripoll. “Los amplificadores, como los que hacen que la voz pueda transmitirse entre dos teléfonos a miles de kilómetros de distancia, echarían a perder ese estado físico imperturbado de los fotones que es precisamente lo que los hace válidos para transmitir información con seguridad”, añade.

Los fotones, que no tienen masa y escapan continuamente a la velocidad de la luz, son muy difíciles de capturar y mantener en una caja a modo de repetidor. De ahí el interés de los átomos de rubidio utilizados en el experimento. La solidez de los átomos permitiría construir un repetidor cuántico a través de múltiples entrelazamientos  que permitirían así incrementar las distancias a las que se puede enviar la información encriptada. Rosenfeld considera que este avance podría estar en uso dentro de diez años.

REFERENCIA

DOI: 10.1126/science.1221856

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