Los investigadores de QuTech en Delft han logrado generar un entrelazamiento cuántico entre dos chips cuánticos más rápido de lo que se pierde el entrelazamiento. A través de un protocolo de enredo inteligente novedoso y una protección cuidadosa del enredo, los científicos dirigidos por el profesor Ronald Hanson son los primeros en el mundo en ofrecer un enlace cuántico de este tipo bajo demanda. Esto abre la puerta para conectar múltiples nodos cuánticos y crear la primera red cuántica del mundo. Sus resultados se publican en Naturaleza .

Explotando el poder del entrelazamiento cuántico, En teoría, es posible construir una Internet cuántica invulnerable a las escuchas. Sin embargo, la realización de una red cuántica de este tipo es un verdadero desafío:es necesario crear entrelazamientos de manera confiable a pedido, y manténgalo el tiempo suficiente para pasar la información entrelazada al siguiente nodo. Hasta aquí, esto ha estado más allá de las capacidades de los experimentos cuánticos.

Los científicos de QuTech en Delft son ahora los primeros en generar un entrelazamiento experimental en una distancia de dos metros en una fracción de segundo. Bajo demanda, y teóricamente mantener este entrelazamiento el tiempo suficiente para permitir el entrelazamiento en un tercer nodo. "El desafío ahora es ser el primero en crear una red de múltiples nodos entrelazados:la primera versión de una Internet cuántica, "dice el profesor Hanson.

En 2015, El grupo de investigación de Ronald Hanson fue el primero en generar un entrelazamiento cuántico de larga duración a una larga distancia (1,3 kilómetros), , permitiéndoles proporcionar una prueba experimental completa del entrelazamiento cuántico por primera vez. Este experimento es la base de su enfoque actual para desarrollar una Internet cuántica. Los electrones individuales distantes en los chips de diamante se entrelazan utilizando fotones como mediadores. Sin embargo, este experimento no ha tenido el rendimiento necesario para crear una red cuántica real. Hanson dice:"En 2015, logramos establecer una conexión una vez por hora, mientras que la conexión solo permaneció activa durante una fracción de segundo. Era imposible agregar un tercer nodo, y mucho menos múltiples nodos, a la red ".

Los científicos ahora han realizado múltiples mejoras innovadoras en el experimento. En primer lugar, demostraron un nuevo método de entrelazamiento. Esto permite la generación de entrelazamientos 40 veces por segundo entre electrones a una distancia de dos metros. El coautor Peter Humphreys dice:"Esto es mil veces más rápido que con el método antiguo". En combinación con una forma inteligente de proteger el enlace cuántico del ruido externo, el experimento ha superado ahora un umbral crucial. Por primera vez, el enredo se puede crear más rápido de lo que se pierde.

A través de mejoras técnicas, la configuración experimental ahora está siempre lista para el entrelazado a pedido. Hanson dice:"Al igual que en la Internet actual, siempre queremos estar en línea, el sistema tiene que enredarse en cada solicitud ". Los científicos han logrado esto agregando controles de calidad inteligentes. Humphreys dice:"Estas comprobaciones solo toman una fracción del tiempo total de experimentación, mientras nos permite asegurarnos de que nuestro sistema está listo para enredarse, sin ninguna acción manual ".

Los investigadores demostraron el año pasado que podían proteger un enlace entrelazado cuántico mientras se generaba una nueva conexión. Combinando esto y sus nuevos resultados, están listos para crear redes cuánticas con más de dos nodos. Los científicos de Delft ahora planean realizar una red de este tipo entre varios nodos cuánticos. Hanson dice:"Junto con socios como KPN, Queremos conectar cuatro ciudades de los Países Bajos para 2020 a través del entrelazamiento cuántico. Esta será la primera Internet cuántica del mundo ".