Investigadores de la Sapienza han logrado el primer teletrasporte cuántico, conectando fotones en diferentes laboratorios. Este avance es clave para desarrollar un Internet cuántico más rápido y seguro.
La búsqueda de una comunicación más rápida y segura ha llevado a investigadores de la Universidad Sapienza a realizar un avance significativo en el ámbito de la mecánica cuántica. En un estudio publicado en la revista Nature Communications, los equipos de investigación de Nanophotonics y Quantum Lab han logrado el primer teletrasporte cuántico, conectando fuentes de fotones ubicadas en tres laboratorios diferentes dentro del campus universitario.
Este innovador experimento tiene como objetivo establecer redes cuánticas, que consisten en nodos distantes interconectados mediante correlaciones cuánticas. Este avance podría marcar el inicio de una nueva era en la conectividad global, conocida como Internet cuántico. La transmisión de información se realiza a través del teletrasporte cuántico, que permite transferir estados cuánticos entre lugares lejanos sin necesidad de una transmisión directa, aprovechando el fenómeno del entrelazamiento cuántico.
El estudio fue liderado por los investigadores Rinaldo Trotta y Fabio Sciarrino, quienes demostraron cómo implementar un protocolo de teletrasporte cuántico utilizando emisor de fotones denominados Quantum Dot. Estos emisores son reconocidos por su alta eficiencia en la comunicación cuántica. Lo que distingue este experimento es el uso de Quantum Dots con características inicialmente diferentes, situados en laboratorios distintos.
A diferencia del enfoque tradicional que requiere fuentes idénticas de fotones, este equipo logró hacer que dos fuentes distintas se comunicaran eficazmente al ajustar activamente sus frecuencias mediante campos magnéticos y deformación mecánica. Según explica uno de los autores del estudio, Alessandro Laneve, “un primer fotón, cargado con el estado a teletransportar, viajó a través de fibra óptica para interferir con un segundo fotón emitido desde otro Quantum Dot”. Esta interferencia permitió el teletrasporte cuántico del estado del primer fotón a un tercer fotón entrelazado con el segundo.
El tercer fotón realizó su trayecto desde el Edificio Marconi hasta el Edificio Fermi, donde fue analizado. Este proceso permitió transferir información entre partículas sin que estas interactuaran directamente. El resultado alcanzó un nivel de precisión del 82%, superando ampliamente los límites establecidos por las comunicaciones clásicas.
No solo se realizó esta experiencia en un entorno controlado, sino también en condiciones reales dentro de una red híbrida que conecta dos edificios. Los hallazgos subrayan la viabilidad futura del teletrasporte cuántico como base para desarrollar un Internet cuántico funcional. Para ello, es fundamental contar con fuentes confiables y eficientes de luz cuántica; los Quantum Dots presentan un gran potencial a pesar de las irregularidades existentes en su fabricación.
A medida que avanza la investigación, se ha demostrado que la diversidad entre las fuentes no representa un obstáculo insuperable para su integración en redes cuánticas. De hecho, la utilización de Quantum Dots podría ser una solución viable y madura para las comunicaciones cuánticas del futuro.