La ‘acción fantasmal a distancia’ cuántica se hace práctica
Físicos han demostrado cómo probar si partículas de luz muestran la “acción fantasmal a distancia” de Einstein, incluso en condiciones adversas que imitan a las del laboratorio.
Los especialistas del Quantum Dynamics Center de la Universidad Griffith en Australia, demostraron que este efecto, también conocido como no localidad cuántica, aún se puede verificar incluso cuando muchos de los fotones se pierden por absorción o dispersión a medida que viajan desde el origen hasta el destino a través de un canal de fibra óptica. El estudio experimental y las técnicas se publican en la revista Science Advances.
La no localidad cuántica es importante en el desarrollo de nuevas redes mundiales de información cuántica, que tendrán seguridad de transmisión garantizada por las leyes de la física. Estas son las redes donde se pueden vincular poderosas computadoras cuánticas.
Los fotones se pueden usar para formar un enlace cuántico entre dos ubicaciones haciendo que un par de fotones se “entrelacen” (de modo que la medición de uno determina las propiedades de su gemelo) y luego enviando uno a lo largo de un canal de comunicación.
El líder del equipo, el profesor Geoff Pryde, dijo que un enlace cuántico tenía que pasar una prueba exigente que confirmaba la presencia de la no localidad cuántica entre las partículas en cada extremo.
“Un fallo en la prueba significa que un espía podría estar infiltrándose en la red”, dijo en un comunicado. “A medida que la longitud del canal cuántico crece, cada vez menos fotones pasan con éxito a través del enlace, porque ningún material es perfectamente transparente y la absorción y la dispersión pasan factura.
“Este es un problema para las técnicas de verificación de no-localización cuántica existentes con fotones. Cada fotón perdido hace que sea más fácil para el espía romper la seguridad al imitar el entrelazamiento”.
Desarrollar un método para probar el entrelazamiento en presencia de pérdida ha sido un desafío sobresaliente para la comunidad científica desde hace bastante tiempo.
Este equipo utilizó un enfoque diferente, la teleportación cuántica, para superar el problema de la pérdida de fotones. Morgan Weston, primer autor del estudio, dijo que seleccionaron los pocos fotones que sobrevivieron al canal de alta pérdida y teletransportaron esos fotones afortunados a otro canal cuántico limpio y eficiente.
“Allí, la prueba de verificación elegida, llamada dirección cuántica, podría hacerse sin ningún problema”, dijo. “Nuestro esquema registra una señal adicional que nos permite saber si la partícula ligera ha llegado a través del canal de transmisión. Esto significa que los eventos de distribución fallidos pueden excluirse por adelantado, permitiendo que la comunicación se implemente de forma segura incluso en presencia de muy alta pérdida.”
Esta actualización no es fácil: el paso de teletransportación requiere pares adicionales de fotones de alta calidad por sí mismo. Estos pares de fotones adicionales deben generarse y detectarse con una eficiencia extremadamente alta, para compensar el efecto de la línea de transmisión con pérdida.
Esto fue posible gracias a la tecnología de detección y fuente de fotones de vanguardia, conjuntamente desarrollada conjuntamente con el National Institute of Standards and Technology (NIST) de Estados Unidos.
Aunque el experimento se realizó en el laboratorio, probó canales con absorción de fotones equivalente a aproximadamente 80 kilómetros de fibra óptica de telecomunicaciones.
Fuente: Europa Press
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