Controlan la forma de los fotones, paso clave hacia una Internet cuántica

De la misma forma que ahora conectamos computadores a redes a través de señales ópticas, podría ser también posible conectar las futuras computadoras cuánticas para dar forma a una “Internet cuántica”.

Las señales ópticas consistirían entonces en partículas de luz individuales o fotones.

Un requisito previo para una internet cuántica funcional es el control de la forma de estos fotones.

Unos científicos de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, y la Fundación FOM (dedicada a Investigaciones Fundamentales sobre la Materia), ambas instituciones en los Países Bajos, han conseguido ahora por vez primera lograr este control y mantenerlo durante el tiempo suficiente para hacer factible un mecanismo operativo.

Los computadores de hoy día son binarios. Sus circuitos eléctricos, que pueden estar abiertos o cerrados, representan unos y ceros en bits binarios de información.

En cambio, en las computadoras cuánticas los científicos esperan usar bits cuánticos, o “qubits”. A diferencia de los ceros y unos binarios, se puede pensar en los qubits como flechas que representan la posición de un bit cuántico.

La flecha podría representar un uno si apunta justo hacia arriba, o un cero si apunta justo hacia abajo, pero también podría representar cualquier otro número mediante las direcciones intermedias a las que apuntase.

Una computadora cuántica podría realizar ciertas tareas matemáticas muchos miles de millones de veces más rápido que las supercomputadoras actuales más potentes.

Las computadoras cuánticas podrían en principio comunicarse entre ellas intercambiándose fotones individuales para crear una “internet cuántica”.
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La forma de los fotones, o en otras palabras, cómo se distribuye su energía a lo largo del tiempo, es vital para una transmisión exitosa de la información.

Esta forma debe ser simétrica en el tiempo, mientras que los fotones que son emitidos por átomos normalmente tienen una forma asimétrica.

Por tanto, este proceso requiere un control externo para poder crear una internet cuántica.

El equipo de Francesco Pagliano ha tenido éxito en lograr el grado de control necesario incrustando un punto cuántico (un fragmento de material semiconductor que puede transmitir fotones) en un “cristal fotónico”, creando por tanto una cavidad óptica.

Se aplica un pulso eléctrico muy corto a la cavidad, que influye en cómo el punto cuántico interactúa con ella, y cómo se emite el fotón.

Variando la intensidad de este pulso, se ha conseguido controlar la forma de los fotones transmitidos, algo que nadie había conseguido hacer hasta ahora.

La era de la internet cuántica está pues un paso más cerca.

Fuente: Noticias de la Ciencia