China logra entrelazar fotones a 1.200 kilómetros de distancia

Politica 2017-06-16 11:03:40

  Científicos chinos anunciaron hoy la exitosa transmisión de pares de fotones "entrelazados" desde el espacio hasta las estaciones terrestres a 1.200 kilómetros de distancia, lo que representa un enorme avance técnico hacia la comunicación cuántica a grandes distancias.

  El estudio, publicado como artículo de portada de la revista estadounidense Science, distribuyó los fotones "entrelazados", unas partículas de luz, desde un satélite a 500 kilómetros sobre la superficie de la Tierra que fue lanzado el año pasado y que está equipado con herramientas cuánticas especializadas.

  Este es otro esfuerzo para demostrar un fenómeno que existe a gran escala y que fue descrito como "espeluznante" por Albert Einstein.

  "Este trabajo sienta unas bases técnicas confiables para la red cuántica a gran escala y para la investigación experimental de la comunicación cuántica, así como prueba experimental de principios fundamentales de la física, como la teoría general de la relatividad y la gravedad cuántica, en el espacio exterior", dijo Pan Jianwei, científico en jefe del proyecto del satélite cuántico.

  RECORD MUNDIAL

  El entrelazamiento cuántico es un curioso fenómeno en el que las partículas están "conectadas" de tal forma que una afecta a la otra sin importar la distancia. Esto es de gran importancia para lograr comunicaciones seguras, computación cuántica y simulación, además de metrología avanzada.

  Sin embargo, los esfuerzos para entrelazar partículas cuánticas, como los fotones, habían estado limitados a unos 100 kilómetros, principalmente por que el entrelazamiento es perdido cuando es transmitido por fibras ópticas, espacio abierto o tierra, dijo Pan.

  Una forma de superar esto es romper la línea de transmisión en segmentos más pequeños y utilizar repetidores cuánticos para intercambiar, purificar y almacenar de forma constante la información cuántica a lo largo de la fibra óptica. Otro enfoque es utilizar tecnologías satelitales.

  En el nuevo estudio, Pan, un profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, y sus colegas optaron por utilizar el satélite chino Micius.

  El satélite Micius fue utilizado para comunicarse con dos estaciones terrestres a 1.203 kilómetros de distancia ubicados en Delingha, provincia china de Qinghai, y en Lijiang, provincia china de Yunnan. La distancia entre el satélite en órbita y las estaciones terrestres varía de 500 a 2.000 kilómetros.

  Al combinar la llamada divergencia de haz estrecho con un ancho de banda y una técnica de alta precisión de adquisición, señalización y rastreo para optimizar la eficiencia del vínculo, el equipo estableció por primera vez el entrelazamiento entre dos fotones únicos separados a más de 1.200 kilómetros de distancia, dijo Pan.

  Además, a diferencia de métodos anteriores que utilizaron el mejor desempeño y las fibras de telecomunicación comercial más comunes, la alta eficiencia del vínculo del enfoque satelital es superior en órdenes de 12º y 17º magnitud.

  UN PASO GIGANTE

  Una inmediata aplicación de los fotones entrelazados distribuidos, indicó Pan, es la distribución cuántica clave basada en el entrelazamiento para establecer claves seguras para la comunicación cuántica.

  Otro uso es explotar el entrelazamiento distribuido para llevar a cabo una variante de protocolo de teletransportación cuántica para la preparación y control remoto de los estados cuánticos.

  De acuerdo con Pan, los revisores del artículo elogiaron su labor como "un gran logro técnico con potenciales aplicaciones prácticas, así como de importancia científica fundamental" que "tendrá un enorme impacto, tanto en la comunidad científica como en el público en general".

  Varios expertos elogiaron el nuevo avance de China.

  Esta demostración de la distribución de entrelazamiento de fotones desde un satélite tan alejado de las bases terrestres es "un paso gigante" hacia el desarrollo de información y redes cuánticas, dijo Alexander Sergienko, físico cuántico de la Universidad de Boston.

  Seth Lloyd, director del Centro de Teorías Extremas de Información Cuántica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), expresó una opinión similar y describió el trabajo como "un verdadero avance" en la tecnología de distribución entrelazada.

  "El experimento muestra que, de hecho, la comunicación cuántica de largo alcance es tecnológicamente viable y ostenta la promesa de construir en el corto plazo una red de comunicación cuántica de largo alcance", dijo Lloyd. Fin

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