Los físicos chinos rompen el récord de distancia para la teletransportación

La teletransportación es la capacidad extraordinaria de transferir objetos de un lugar a otro sin viajar a través del espacio intermedio.

La idea no es que se teletransporta el objeto físico sino la información que lo describe. Luego, esto se puede aplicar a un objeto similar en una nueva ubicación que asume efectivamente la nueva identidad.

Y de ninguna manera es ciencia ficción. Los físicos han teletransportado fotones desde 1997 y la técnica ahora es estándar en los laboratorios de óptica de todo el mundo.

El fenómeno que hace que esto sea posible se conoce como entrelazamiento cuántico, el vínculo profundo y misterioso que se produce cuando dos objetos cuánticos comparten la misma existencia y, sin embargo, están separados en el espacio.

La teletransportación resulta sumamente útil. Debido a que la información teletransportada no viaja a través del espacio intermedio, un fisgón no puede acceder a ella en secreto.

Por esa razón, la teletransportación es la tecnología habilitadora detrás de la criptografía cuántica, una forma de enviar información con un secreto casi perfecto.

Desafortunadamente, los fotones entrelazados son objetos frágiles. No pueden viajar más de un kilómetro por las fibras ópticas porque los fotones terminan interactuando con el vidrio rompiendo el entrelazamiento. Eso limita severamente la utilidad de la criptografía cuántica.

Sin embargo, los físicos han tenido más éxito teletransportando fotones a través de la atmósfera. En 2010, un equipo chino anunció que había teletransportado fotones individuales a una distancia de 16 kilómetros. Práctico, pero no exactamente devastador.

Ahora, el mismo equipo dice que ha batido este récord. Juan Yin de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Shanghai, y un grupo de compañeros dicen que han teletransportado fotones entrelazados a una distancia de 97 kilómetros a través de un lago en China.

Esa es una hazaña impresionante por varias razones. El truco que estos tipos han perfeccionado es encontrar una manera de usar un láser de 1.3 Watt y algunas ópticas elegantes para transmitir la luz y recibirla.

Inevitablemente, los fotones se pierden y el entrelazamiento se destruye en tal proceso. Las imperfecciones en la óptica y la turbulencia del aire explican algunas de estas pérdidas, pero el mayor problema es el ensanchamiento del haz (hicieron el experimento a una altitud de unos 4000 metros). Dado que el rayo se extiende a medida que viaja, muchos de los fotones simplemente no alcanzan el objetivo por completo.

Entonces, el avance más importante que han hecho estos muchachos es desarrollar un mecanismo de dirección utilizando un láser guía que mantiene el rayo con precisión en el objetivo. Como resultado, pudieron teletransportar más de 1100 fotones en 4 horas a una distancia de 97 kilómetros.

Eso es interesante porque es la misma atenuación de canal con la que tendrías que lidiar cuando se transmiten fotones a un satélite con, digamos, una óptica de 20 centímetros en órbita a unos 500 kilómetros. El éxito de la teletransportación cuántica sobre tales pérdidas de canal en combinación con nuestra técnica de puntería de alta frecuencia y alta precisión muestra la viabilidad de la teletransportación cuántica de distancia ultralarga basada en satélites, dicen Juan y compañía.

Así que estos tipos claramente tienen la mirada puesta en la posibilidad de la criptografía cuántica basada en satélites que proporcionaría comunicaciones ultra seguras en todo el mundo. Eso está en marcado contraste con los pocos kilómetros que son posibles con equipos comerciales de criptografía cuántica.

Por supuesto, es probable que las velocidades de datos sean lentas y la tecnología emergente de repetidores cuánticos ampliará el alcance de la criptografía cuántica terrestre para que pueda llegar a todo el mundo, al menos en principio.

Pero un sistema de seguridad perfecto basado en satélites podría ser un equipo útil para tener en el techo de una embajada o distribuirlo entre las fuerzas armadas.

Algo en lo que los expertos en seguridad occidentales deben pensar.

Ref: arxiv.org/abs/1205.2024 : Teletransportación de Qubits independientes a través de un canal de espacio libre de 97 km

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