Ilustración de una ciudad conectada.
Hito de la comunicación cuántica: envían mensajes utilizando una red comercial de telecomunicaciones
Expertos consiguen distribuir información a través de una red que usa infraestructura de fibra óptica ya existente entre varios centros de distribución.
Más información: El nuevo hito hacia el Internet cuántico: conectan dos nodos con partículas de luz usando la fibra óptica de Boston
La física cuántica ha entrado de lleno en el terreno tecnológico de España y en el resto del mundo. No son pocos los avances en materia de computación y telecomunicaciones cuánticas, con hitos como el chip Willow de Google o el más reciente Majorana 1, el procesador de Microsoft que abre la puerta a la llegada de los ordenadores cuánticos funcionales. En este contexto, se dibuja un nuevo hito: mensajes cuánticos enviados a cientos de kilómetros de distancia, habilitando al menos en la teoría una red de comunicaciones basada enteramente en la física cuántica.
Un equipo internacional de expertos ha publicado en la revista Nature una demostración que sugiere cómo las comunicaciones cuánticas podrían ser posibles en condiciones reales. El equipo, que desplegó esta red a través de tres centros de datos de telecomunicaciones ubicados en Alemania, sirvió para enviar mensajes a más de 250 kilómetros de distancia mediante fibra óptica comercial, sentando un nuevo récord para la distribución de claves cuánticas en el mundo real.
Lejos de ser algo baladí, el logro es tremendamente importante, ya que indicaría la posibilidad de implementar protocolos avanzados de comunicaciones cuánticas en infraestructuras de telecomunicaciones ya existentes, aprovechando la llamada coherencia de la luz. Así, se podrían usar estas tecnologías cuánticas sin necesidad de establecer nuevas y caras infraestructuras especiales, de nuevo, en teoría.
Mensajes cuánticos a más de 250 kilómetros
Lo primero que cabe destacar es que la clave del éxito de esta prueba no radica en la distancia de los mensajes enviados; ya se han dado experimentos parecidos que han podido superar estas distancias con anterioridad. Lo novedoso en este caso es el uso de la fibra óptica, existente en prácticamente todo el mundo y la nula necesidad de añadir más tecnología sofisticada y habitual en los laboratorios de física cuántica. Un ejemplo de esto sería el uso de cavidades o sistemas de refrigeración criogénica.
Esto fue posible gracias a un sistema de distribución de claves cuánticas de doble campo basada en la coherencia, un estado en el que la luz tiene una relación de fase definida entre sus ondas. Este método, explican los autores de la demostración, facilita enormemente la distribución de esa información a largas distancias. A esto debemos añadirle que los bits cuánticos usados en el experimento son fotones generados con láseres. Este proceso contrasta enormemente con otros procesos anteriores, que involucraron no solo el uso de cavidades, sino la necesidad de usar sistemas experimentales más complicados.
Por ejemplo, un experimento publicado en 2024 en la misma revista, pudo generar un entrelazamiento cuántico en Boston, pero requiriendo cavidades por el camino y el uso del ya mencionado equipo experimental. Si bien es cierto que estos sistemas pueden ser más adecuados si se desea construir un sistema de memorias cuánticas, el uso de estos fotones ópticos es mucho más conveniente si se requieren comunicaciones cuánticas a grandes distancias, como ha sido el caso.
Lo más sorprendente es que los resultados arrojan tasas de error ínfimas, de alrededor de un 5%, integrando estas redes en los sistemas de fibra óptica ya instalados en las ciudades y basadas enteramente en la física cuántica. Como decimos, este experimento pudo usar una red de telecomunicaciones que ya estaba presente en Alemania, dando a entender que con esfuerzo y desarrollo, es teóricamente posible implementar esta clase de comunicaciones cuánticas en condiciones reales.
De esta manera y siempre sobre el papel, el experimento ha avivado la idea de un Internet cuántico, rápido y seguro capaz de transmitir información en distancias de cientos de kilómetros. Aún con todo, esta es una idea muy temprana, ya que esta ha sido una demostración. La idea está muy verde, o lo que es lo mismo, en unas etapas muy preliminares de desarrollo, por lo que es imposible predecir cuándo se establecerá una red de comunicaciones cuánticas usando fibra óptica, si es que es posible realizarla en un futuro cercano.
