La revolución de internet: físicos empiezan a desarrollar un módem cuántico

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05 Nov 2020 | 17:02 h
El modelo cuántico de Garching tiene un disco de cristal con bits de erbio (flechas). Foto: Christoph Hohmann (MCQST)
El modelo cuántico de Garching tiene un disco de cristal con bits de erbio (flechas). Foto: Christoph Hohmann (MCQST)

Una futura Internet cuántica asegurará un cifrado irrompible, dará acceso a supercomputadoras y superará otras limitaciones de la tecnología actual.

Estamos camino a una nueva era de revolución digital, aunque recién se estén pautando los pasos iniciales. El físico Benjamin Merkel, del Max Planck Institute of Quantum Optics en Garching (Alemania), y sus colegas Alexander Ulanowski y Andreas Reiserer están estudiando la interfaz de dispositivos cuánticos y la transmisión lejana altamente sensible. Dicho avance probaría su eficiencia en su conexión con fibras ópticas actuales.

El estudio está alojado en la revista Revisión Física X (Physical Review X), donde el equipo de expertos expresa que el sistema es un “desafío de larga data”.

Reiserer, coautor del artículo y miembro del grupo Otto-Hahn ‘Quantum Networks’, menciona que la internet cuántica podría usarse para realizar tareas interconectadas en diferentes lugares del mundo. Asimismo, asegurará un cifrado irrompible, dará acceso a supercomputadoras y superará otras limitaciones.

Para conseguirlo, los bits cuánticos o también llamados qubits (unidad de procesamiento mayor a la común) deben protegerse, sino la información se destruiría. Existen de dos tipos: los voladores, fotones que se transportan por el aire, el vacío o fibra óptica, y los estacionarios, ubicados en memorias o procesadores.

El conjunto de científicos descubrió que los átomos de erbio son los adecuados si se quiere alcanzar esa meta, aunque se fijarían en un entorno de mayor rapidez.

Entonces, el elemento químico citado y los fotones infrarrojos se encerrarán en un espacio adecuado durante un tiempo estimado. Así es como se establecería el equilibrio.

Hay una analogía propuesta por Reiserer: “Puede pensar en ello como una fiesta, que debería estimular la mejor comunicación posible entre, digamos, diez invitados. (...) En un estadio de fútbol, los invitados se perderían, una cabina telefónica a su vez sería demasiado pequeña, pero una sala de estar estaría bien”.

La “sala de estar” vendría a ser un armario de espejo. Los investigadores pusieron cristal transparente de silicato de itrio, un compuesto cinco veces más delgado que un cabello humano. A su vez, todo se enfría a casi -271 °C porque la información cuántica se destruiría a causa de la oscilación térmica, un enemigo directo.

Como si se tratase de un juego de ping-pong, los espejos reflejan a los fotones; luego, los átomos de erbio marcan su trayecto. Gracias a este mecanismo, el módem cuántico se conecta a la red.

“Por lo tanto, nuestro sistema permite interacciones eficientes entre qubits ligeros y de estado sólido, al tiempo que conserva las frágiles propiedades cuánticas de este último en un grado sin precedentes”, se acota en el artículo especializado.

Sin embargo, todavía queda un largo trecho por recorrer. Si bien el equipo está contento con el éxito, Reiserer buscará optimizar el experimento dándole protagonismo a la luz láser.

Otro reto consiste en elaborar repetidores cuánticos de construcciones parecidas a la base descrita. Estos capturarían y procesarían las potenciales pérdidas de información en determinadas longitudes.

Según el medio Europapress, el uso de repetidores clásicos sería inadecuado; por el contrario, los repetidores cuánticos “crean una red de partículas entrelazadas a través de las cuales se puede transmitir un mensaje”.

El dispositivo llegaría a costar unos 100.000 euros, pero la tecnología del dispositivo valdría la pena, de acuerdo con Reiserer. ¿La internet cuántica se estancará o la disfrutaremos en unas décadas con la revolución digital?

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