Científicos logran enviar información cuántica por cables de fibra óptica usados para internet
Un estudio publicado en Optica demostró que la información cuántica puede transmitirse con éxito a través de redes de fibra óptica activas, operando sobre infraestructuras de uso cotidiano.
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Científicos de la Universidad Northwestern lograron teletransportar un estado cuántico de luz a través de 30 kilómetros de fibra óptica que ya estaba transmitiendo datos convencionales. El avance, publicado en la revista Optica, confirma que la información cuántica puede coexistir con el tráfico de datos tradicional, lo que acerca significativamente la implementación de una red cuántica experimental sin necesidad de construir una nueva infraestructura global.
El equipo, liderado por el físico Prem Kumar, utilizó cables de internet convencionales que ya transportaban datos de hasta 400 gigabits por segundo. A diferencia de estudios anteriores que simulaban estas condiciones en entornos controlados, este experimento se desarrolló sobre una red operativa real, lo que representa un paso sólido hacia el despliegue de un internet cuántico funcional.
¿Cómo se puede enviar información cuántica a través de cables de fibra óptica?
El proceso se basó en la teletransportación cuántica, una técnica que transfiere el estado cuántico de una partícula a otra distante sin mover físicamente la materia. En este caso, los científicos lograron transmitir datos cuánticos por fibra óptica mediante el uso de fotones entrelazados. Cuando uno de ellos se modifica, el otro reacciona instantáneamente, sin importar la distancia que los separe.
El desafío técnico residía en mantener la integridad del estado cuántico mientras los cables llevaban simultáneamente datos clásicos. Preservar una superposición cuántica en ese entorno es comparable, según Prem Kumar, a "mantener intacto un algodón de azúcar flotando en el río Misisipi". Para superar este obstáculo, los investigadores desarrollaron técnicas de aislamiento que permitieron posicionar los fotones cuánticos en longitudes de onda donde la interferencia del tráfico común era mínima.
La clave de este avance en redes cuánticas fue identificar bandas ópticas específicas dentro de la fibra que reducen la dispersión de luz, lo cual protege la fragilidad de los estados cuánticos. Gracias a esta precisión en la configuración, fue posible lograr una transmisión cuántica de datos en un entorno de alta demanda, sin pérdidas significativas ni errores en la reconstrucción del estado.
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La información cuántica y la adaptación del internet convencional
La investigación realizada por el equipo de la Universidad Northwestern demostró que es posible transmitir información cuántica utilizando cables de fibra óptica que ya se encuentran en uso para el transporte de datos convencionales. El experimento se llevó a cabo en un entorno con tráfico real, con velocidades de hasta 400 gigabits por segundo.
Durante la prueba, los científicos aplicaron técnicas de aislamiento y selección de longitudes de onda específicas para evitar interferencias entre la información cuántica y los datos clásicos. El resultado validó que ambos tipos de señal pueden coexistir en el mismo canal de fibra óptica sin afectar la calidad de transmisión.
Según Prem Kumar, líder del estudio, no fue necesario modificar la infraestructura existente para lograr la transmisión cuántica. Los cables utilizados correspondían a redes de fibra óptica convencionales, similares a las que ya operan en servicios de internet doméstico y empresarial.
Este experimento utilizó nodos de comunicación cuántica integrados a una red activa, y los datos cuánticos fueron teletransportados sin errores detectables, según lo publicado en la revista Optica y reportado por medios especializados como Science Alert.
