El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el que dos partículas quedan conectadas de tal forma que el estado de una determina instantáneamente el estado de la otra, sin importar la distancia que las separe.
En el horizonte de la ciencia moderna, pocas palabras provocan tanta fascinación y confusión como “teletransportación cuántica”. Una noción que evoca imágenes de ciencia ficción, de cuerpos desintegrándose para reaparecer a kilómetros de distancia.
Sin embargo, lo que un equipo de científicos estadounidenses ha logrado recientemente tiene mucho menos de Hollywood y mucho más de física de vanguardia. Y aun así, no deja de ser revolucionario: por primera vez, se ha demostrado que es posible realizar teletransportación cuántica a través de un cable de fibra óptica que ya lleva consigo tráfico de internet convencional.
La proeza, llevada a cabo por investigadores de la Universidad Northwestern y publicada en la revista Optica el 20 de diciembre de 2024, abre la puerta a una infraestructura de comunicación unificada: clásica y cuántica coexistiendo sobre los mismos cables.
En palabras del profesor Prem Kumar, responsable del experimento y director del Centro de Comunicación y Computación Fotónica de Northwestern: «Esto es increíblemente emocionante porque nadie pensaba que fuese posible».
Entrelazamiento cuántico
Para entender el alcance real de este avance, primero hay que disipar un malentendido común. Teletransportación cuántica no implica trasladar físicamente objetos ni personas de un punto a otro de forma instantánea.
Lo que se transfiere es información cuántica contenida en partículas elementales, como los fotones, mediante un fenómeno conocido como entrelazamiento cuántico. En esta interacción misteriosa, dos partículas quedan conectadas de tal modo que cualquier cambio en una se refleja instantáneamente en la otra, sin importar la distancia que las separa.
«El fotón en sí no tiene que viajar largas distancias, pero su estado termina codificándose en otro fotón lejano», explica Jordan Thomas, primer autor del artículo y estudiante de doctorado en el laboratorio de Kumar. «La teletransportación permite intercambiar información a grandes distancias sin necesidad de que esa información misma recorra el trayecto».
400 gigabits por segundo
Pero lo que realmente distingue a este experimento de muchos intentos anteriores es que ha conseguido ejecutar esta transmisión cuántica en un entorno realista, donde los cables transportaban al mismo tiempo hasta 400 gigabits por segundo de tráfico de datos tradicional. Lo que hasta hace poco parecía una utopía —enviar mensajes cuánticos a través de la misma infraestructura que usamos para ver películas o enviar correos— se convierte ahora en una posibilidad tangible.
La clave del éxito reside en haber encontrado una frecuencia “tranquila” dentro del cableado, una especie de carril preferente para los delicados fotones cuánticos. “Estudiamos cómo se dispersa la luz en la fibra óptica y colocamos nuestros fotones en una longitud de onda donde esa dispersión se minimiza”, explica Kumar. Con filtros específicos y mediciones destructivas en puntos estratégicos, lograron que la teletransportación cuántica ocurriera
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