Científicos de todo el mundo están trabajando hacia nuevos métodos para hacer realidad una Internet imposible de piratear. una Internet basada en el entrelazamiento cuántico, una conexión mecánica cuántica invisible, como enlaces de red. El mayor desafío es escalar a grandes redes que comparten enlaces entrelazados con muchas partículas y nodos de red. Investigadores en Delft y Oxford ahora han logrado destilar un fuerte vínculo entrelazado combinando múltiples vínculos cuánticos más débiles en uno. Este método es esencial para realizar una red cuántica confiable entre varios nodos cuánticos. Este nuevo e innovador trabajo se ha publicado ahora en Ciencias revista.
Internet espeluznante
La comunicación segura es uno de los mayores desafíos digitales de la actualidad. Existe un esfuerzo científico mundial hacia nuevos métodos para lograr una Internet verdaderamente segura basada en las leyes de la mecánica cuántica. Con tales redes, la escucha secreta es fundamentalmente imposible. Sin embargo, darse cuenta de fuertes vínculos en una red cuántica, basado en el poderoso pero frágil principio del entrelazamiento cuántico, es un gran desafío científico.
"Las partículas enredadas se comportan como una, independiente de la distancia. Cualquier observación de tales electrones entrelazados da como resultado información correlacionada, "El profesor Ronald Hanson explica. Por lo tanto, medir una partícula influye instantáneamente en la otra, incluso cuando están a años luz de distancia. Albert Einstein no creía que pudiera existir tal conexión, pero un experimento cuidadosamente diseñado del grupo del profesor Hanson en Delft en 2015 llegó a la prensa mundial para demostrar que este es realmente el caso. Pudieron tener éxito en este desafío de larga data al entrelazar información cuántica a distancias de más de un kilómetro a través de partículas de luz. Los científicos ahora están trabajando hacia tecnologías innovadoras basadas en el entrelazamiento. Las conexiones sólidas a través del entrelazamiento cuántico pueden ser la base para compartir información. 'La información existe en ambos lugares y no hay necesidad de que la información sensible viaje entre ellos, "Hanson elabora, "Esperamos redes futuras fundamentalmente seguras basadas en el entrelazamiento entre nodos cuánticos:una Internet cuántica". El poder del entrelazamiento cuántico es que es invisible para terceros:la información es imposible de escuchar a escondidas.
Destilación por entrelazamiento
El grupo de investigación de Ronald Hanson en QuTech es famoso por realizar enlaces de redes basados en el entrelazamiento cuántico. Ahora están construyendo sobre este trabajo para construir la primera Internet cuántica. Ronald Hanson:"Ahora estamos dando un importante paso adelante. Mientras que por primera vez nos dimos cuenta de información entrelazada entre dos electrones en diamantes, ahora también estamos usando uno de los giros nucleares presentes en cada diamante para almacenar temporalmente la información entrelazada ". Con la información almacenada de forma segura, el científico puede volver a enredar los electrones. Hanson:'Ahora tenemos dos vínculos entrelazados. Combinando estos de una manera inteligente, logramos generar un enlace fuertemente entrelazado utilizando dos enlaces entrelazados más débiles, como destilar whisky a partir de ingredientes de bajo contenido alcohólico ". En principio, este proceso de destilación entrelazada se puede repetir una y otra vez, hasta que se obtenga un entrelazado de alta calidad ".
Ampliando posibilidades
El método demostrado es un paso importante hacia la Internet cuántica. Norbert Kalb, uno de los principales autores del artículo:"Para realizar una red de este tipo, necesitamos todos los ingredientes de la Internet actual:un recuerdo, un procesador y enlaces de red. Ahora hemos demostrado que los espines nucleares se pueden emplear como recuerdos que no se alteran por el entrelazamiento de regeneración entre los espines de los electrones, los procesadores, "dice Kalb.
En esta publicación, Hanson y su equipo demostraron que el entrelazamiento se puede almacenar en espines nucleares mientras se regenera el entrelazamiento entre espines de electrones. Hanson explica las posibilidades futuras:"Ahora podríamos entrelazar electrones en nodos cuánticos adicionales de modo que podamos extender el número de enlaces de red hacia una primera red cuántica real. Científicamente, se abre un mundo completamente nuevo ". Esta destilación entrelazada es esencial para la futura Internet cuántica, lo que requiere múltiples enlaces de red de alta calidad. Hanson cree que el futuro está a nuestro alcance:"En cinco años conectaremos cuatro ciudades holandesas en una red cuántica rudimentaria".
