Una Internet cuántica puede muy bien ser la primera tecnología de información cuántica que se haga realidad. Investigadores de QuTech en Delft, Los países bajos, publicó hoy una guía completa hacia este objetivo en Ciencias . Describe seis fases, comenzando con redes simples de qubits que ya podrían permitir comunicaciones cuánticas seguras, una fase que podría convertirse en realidad en un futuro próximo. El desarrollo termina con redes de computadoras cuánticas totalmente conectadas a los cuánticos. En cada fase, nuevas aplicaciones están disponibles, como la sincronización de reloj extremadamente precisa o la integración de diferentes telescopios en la Tierra en un súper telescopio virtual. Este trabajo crea un lenguaje común que une el campo altamente interdisciplinario de las redes cuánticas para lograr el sueño de una Internet cuántica mundial.

Una Internet cuántica revolucionará la tecnología de la comunicación al explotar fenómenos de la física cuántica como el entrelazamiento. Los investigadores están trabajando en una tecnología que permite la transmisión de bits cuánticos entre dos puntos de la Tierra. Dichos bits cuánticos pueden ser cero y uno al mismo tiempo, y pueden enredarse:sus destinos se fusionan de tal manera que una operación en uno de los qubits afecta instantáneamente el estado del otro.

Esto trae dos características que probablemente están fuera del alcance de Internet que conocemos hoy. La primera es que el entrelazamiento permite una mejor coordinación entre sitios distantes. Esto lo hace extremadamente adecuado para tareas como la sincronización del reloj o la vinculación de telescopios distantes para obtener mejores imágenes. La segunda es que el entrelazamiento es intrínsecamente seguro. Si dos bits cuánticos están entrelazados al máximo, entonces nada más en el universo puede participar en ese enredo. Esta característica hace que el entrelazamiento sea especialmente adecuado para aplicaciones que requieren seguridad y privacidad.

Ya se conocen muchas otras aplicaciones de una Internet cuántica, y es probable que se descubran más a medida que se conecten las primeras redes. Investigadores de QuTech, una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Delft y la organización holandesa para la investigación científica aplicada TNO ahora ha establecido etapas de desarrollo de Internet cuántico que se distinguen por las capacidades tecnológicas y las aplicaciones correspondientes.

La etapa más baja de una verdadera red cuántica, una red de preparación y medición, permite la entrega de un extremo a otro de bits cuánticos entre dos nodos de red cualesquiera. un bit cuántico a la vez. Esto ya es suficiente para admitir muchas aplicaciones criptográficas de una red cuántica. La etapa más alta es el objetivo a largo plazo de conectar grandes computadoras cuánticas en las que se pueden ejecutar aplicaciones cuánticas arbitrarias.

Además de proporcionar una guía para un mayor desarrollo, el trabajo plantea desafíos tanto para los esfuerzos de ingeniería como para el desarrollo de aplicaciones. "Por un lado, nos gustaría construir etapas cada vez más avanzadas de este tipo en la red ", dice Stephanie Wehner, autor principal del trabajo, "Por otra parte, Los desarrolladores de software cuántico tienen el desafío de reducir los requisitos de los protocolos de aplicación para que puedan realizarse ya con las capacidades tecnológicas más modestas de una etapa inferior ". El coautor Ronald Hanson agrega:" Este trabajo establece un lenguaje común muy necesario entre los campo interdisciplinario de redes cuánticas que abarca la física, Ciencia computacional e ingeniería."

Las primeras verdaderas redes cuánticas, permitiendo la transmisión de extremo a extremo de bits cuánticos, se espera que se materialicen en los próximos años, anunciando el amanecer de una Internet cuántica a gran escala.