Los investigadores de la Universidad Nacional de Australia (ANU) han dado un gran paso adelante para proporcionar bloques de construcción prácticos para una Internet cuántica global. El equipo, dirigido por el profesor adjunto Matthew Sellars, han demostrado que un cristal dopado con erbio es especialmente adecuado para permitir una red global de telecomunicaciones que aproveche las extrañas propiedades de la mecánica cuántica.

“El esfuerzo por construir una computadora cuántica a menudo se describe como la 'carrera espacial del siglo XXI', pero las computadoras de hoy no se dieron cuenta de todo su potencial hasta que tuvimos Internet, "dijo Sellars, Gerente de Programa en el Centro de Tecnología de Computación y Comunicación Cuántica (CQC2T) de ANU. "Hemos demostrado que un cristal dopado con erbio es el material perfecto para formar los componentes básicos de una Internet cuántica que desbloqueará todo el potencial de las futuras computadoras cuánticas. Tuvimos esta idea hace 10 años, pero muchos de nuestros compañeros nos dijeron que una idea tan simple no podía funcionar. Al ver este resultado, se siente muy bien saber que nuestro enfoque fue el correcto ".

La obra, publicado en Física de la naturaleza , demuestra cómo mejorar drásticamente el tiempo de almacenamiento de una memoria cuántica compatible con telecomunicaciones, un desafío crucial que ha eludido a los investigadores de todo el mundo.

"Una memoria cuántica compatible con las telecomunicaciones es un componente vital para una Internet cuántica práctica, "dijo la Dra. Rose Ahlefeldt, Fellow DECRA en ANU y CQC2T.

"Los recuerdos nos permiten almacenar y sincronizar información cuántica, operaciones necesarias para la comunicación cuántica de largo alcance. En este momento, los investigadores están usando recuerdos que no funcionan en la longitud de onda correcta, y tener que emplear un complicado proceso de conversión hacia y desde la longitud de onda de las comunicaciones. Esto puede ser ineficiente y significa que tienen que hacer tres cosas muy difíciles en lugar de solo una, " ella dijo.

Erbio, un ion de tierras raras, tiene propiedades cuánticas únicas, de modo que opera en la misma banda que las redes de fibra óptica existentes, eliminando la necesidad de un proceso de conversión.

"La ventaja única de nuestra tecnología es que opera en la misma banda de 1550 nanómetros que la infraestructura de telecomunicaciones actual, haciéndolo compatible con los cables de fibra óptica que se encuentran en las redes existentes, "dijo el primer autor y candidato a doctorado Miloš Ranči". Hemos demostrado que los iones de erbio en un cristal pueden almacenar información cuántica durante más de un segundo, que es 10, 000 veces más que otros intentos, y es lo suficientemente largo como para enviar algún día información cuántica a través de una red global ".

Sellars dijo que la nueva tecnología también puede operarse como una fuente de luz cuántica o usarse como un enlace óptico para dispositivos de computación cuántica de estado sólido. conectándolos a la Internet cuántica.

"Nuestro material no solo es compatible con las fibras ópticas existentes, pero su versatilidad significa que podrá conectarse con muchos tipos de computadoras cuánticas, incluidos los qubits de silicio de CQC2T, y qubits superconductores como los que están desarrollando Google e IBM, ", dijo Sellars." Este resultado es muy emocionante para mí porque nos permite tomar gran parte del trabajo en principio que hemos demostrado y convertirlo en dispositivos prácticos para una Internet cuántica a gran escala ".