Físicos chinos establecen récord de entrelazamiento cuántico a 420 kilómetros

Un equipo de físicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha entrelazado dos memorias cuánticas a través de 420 kilómetros de fibra óptica, estableciendo un nuevo récord para el entrelazamiento materia-materia basado en fibra, más de cuatro veces superior a cualquier demostración previa.yahoo+1

Cómo funciona

El experimento, dirigido por Xi-Yu Luo, Chao-Yang Wang y Ming-Yang Zheng, utilizó nubes de átomos de rubidio enfriadas por láser como memorias cuánticas. Dos unidades de memoria, apodadas Alice y Bob, se colocaron en extremos opuestos del enlace de fibra, mientras que un nodo central llamado Charlie detectó los fotones emitidos por cada memoria. Cuando Charlie observó el patrón de interferencia correcto, confirmó que se había logrado el entrelazamiento entre las dos memorias distantes.arxiv+1

Tres avances técnicos hicieron posible la hazaña. Primero, el equipo convirtió los fotones de las memorias a longitudes de onda de banda de telecomunicaciones, reduciendo las pérdidas de transmisión en la fibra. Segundo, un sistema de estabilización corrigió continuamente las fluctuaciones de temperatura y las vibraciones que podrían distorsionar las señales cuánticas. Tercero, emplearon un esquema de entrelazamiento de fotón único que requiere que solo un fotón sobreviva al viaje en lugar de dos.sciencealert

Superando límites fundamentales

Más allá del récord de distancia, el experimento superó un punto de referencia teórico conocido como el límite PLOB, un resultado de 2017 que define la tasa máxima a la que la información cuántica puede viajar a través de un canal con pérdidas sin repetidores. A distancias superiores a 320 kilómetros, el sistema del equipo generó entrelazamiento más rápido de lo que podría lograr la transmisión óptica directa, demostrando que las redes cuánticas basadas en memoria pueden superar incluso al mejor enlace de fibra directa posible.arxiv+1

Hacia un internet cuántico

Un internet cuántico práctico aún está a años de distancia, pero el entrelazamiento de larga distancia entre memorias cuánticas estacionarias es ampliamente considerado uno de sus componentes esenciales. Demostraciones anteriores habían vinculado memorias a lo largo de unos 50 kilómetros en 2020 y a través de redes urbanas de unos 20 kilómetros en 2023. El salto a 420 kilómetros traslada la tecnología de la escala metropolitana a la interurbana.sciencenews+1

"Nuestro experimento proporciona un banco de pruebas para estudiar aplicaciones de redes cuánticas más allá de la escala metropolitana", escriben los investigadores en su artículo, publicado en Physical Review Letters. Señalan que el sistema también genera entrelazamiento a altas tasas en distancias más cortas de alrededor de 100 kilómetros, lo que podría apoyar la construcción de repetidores cuánticos, dispositivos que eventualmente encadenarían muchos de estos enlaces en redes que abarcarían continentes.sciencealert+1