Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han realizado un experimento crucial para el desarrollo de las redes cuánticas. Han logrado transmitir fotones entrelazados a través de 62 kilómetros de cable de fibra óptica convencional en un entorno real, demostrando la viabilidad de esta tecnología fuera de los laboratorios protegidos y acercando la posibilidad de una infraestructura de comunicaciones cuánticas a gran escala.
Los fundamentos de las redes cuánticas se están consolidando. Los ordenadores cuánticos no son los únicos dispositivos diseñados para aprovechar las sorprendentes propiedades de la mecánica cuántica; las comunicaciones también pueden beneficiarse de ellas. Esta posibilidad abre la puerta al despliegue de una infraestructura de comunicaciones cuánticas a gran escala. Esta tecnología promete proporcionar las herramientas necesarias para implementar una infraestructura de comunicaciones cuánticas con cobertura mundial y un alcance comparable al de la red de internet actual. En teoría, permitirá transferir grandes volúmenes de información de manera instantánea. Además, la transmisión de datos se realizará de forma inherentemente segura. Esta última propiedad se basa en el hecho de que el entrelazamiento entre los nodos involucrados en la comunicación se rompe si esta se ve vulnerada de alguna forma, incluso si simplemente alguien la observa. Sin embargo, mantener el entrelazamiento es extremadamente difícil, especialmente si la comunicación debe llevarse a cabo fuera del entorno protegido de un laboratorio y sobre las redes de fibra óptica existentes. Aun así, el hito que estamos a punto de explorar invita a mirar el horizonte de las redes cuánticas con un optimismo muy razonable.
El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EEUU ha llevado a cabo con éxito un experimento sorprendente: ha conseguido transmitir fotones a través de una red de cable convencional con una longitud de 62 km y sin perder el entrelazamiento. Este logro no ha batido el récord de la mayor distancia a la que ha sido posible preservar el entrelazamiento en comunicaciones cuánticas, pero lo realmente relevante es que este test de estrés ha sido llevado a cabo en un escenario real, y no en un entorno protegido de laboratorio.
El NIST ha publicado su experimento en la revista Journal of Optical Communications and Networking, y con él ha dado un paso adelante muy importante en el camino que conducirá al despliegue de las primeras redes cuánticas útiles. Yicheng Shi, física e investigadora del NIST, ha reconocido que a ella y sus compañeros les ha sorprendido mucho comprobar que el entrelazamiento se ha preservado incluso en el entorno extremadamente ruidoso en el que han llevado a cabo su experimento. De hecho, la mayor parte del cableado de fibra óptica que han utilizado estaba instalado en postes de la calle distribuidos entre las instalaciones del NIST y la Universidad de Maryland. Por este motivo, los cables estaban expuestos al viento, a las variaciones de la temperatura y a todas las inclemencias y el ruido presentes habitualmente en un espacio abierto. El éxito de este experimento significa en la práctica que el láser utilizado por estos científicos como referencia para corregir la desviación de los fotones entrelazados funciona, y que, además, esta es la estrategia adecuada en un escenario de uso real.
No obstante, a pesar de lo importante que es el éxito que ha tenido el NIST en este test, todavía quedan varios desafíos pendientes que es necesario superar para que las redes cuánticas lleguen a buen puerto. Uno de ellos consiste en incrementar la velocidad de transmisión, que en esta prueba ha oscilado entre 200 y 1.500 fotones entrelazados por segundo. No está mal, pero en un escenario de uso real estas prestaciones son mejorables. Además, los investigadores del NIST reconocen que también es necesario desarrollar algoritmos de software más eficientes. Aun así, estos desafíos no parecen en absoluto insalvables si tenemos presente lo mucho que ha avanzado esta tecnología durante la última década.
