Para que dos socios se comuniquen utilizando una sola partícula cuántica, la partícula se prepara en una superposición de dos lugares. Cuando cada parte de la partícula se envía al socio, la partícula golpea un dispositivo unitario, que guía la partícula de tal manera que ambos socios capten el mensaje que se les ha enviado. Crédito:Del Santo y Dakić. © 2018 Sociedad Estadounidense de Física
Clásicamente la información viaja en una sola dirección, del remitente al destinatario. En un nuevo periódico sin embargo, Los físicos Flavio Del Santo de la Universidad de Viena y Borivoje Dakić de la Academia de Ciencias de Austria han demostrado que, en el mundo cuántico, la información puede viajar en ambas direcciones simultáneamente, una característica que está prohibida por las leyes de la física clásica.
En la comunicación clásica, como el correo electrónico, mensaje de texto, o llamada telefónica, un mensaje está incrustado en un soporte de información, como una partícula o una señal, que viaja en una sola dirección a la vez. Para comunicarse en la otra dirección utilizando el mismo soporte de información, es necesario esperar hasta que la partícula llegue al receptor y luego enviar la partícula de regreso al emisor. En otras palabras, Clásicamente, es imposible realizar una comunicación bidireccional utilizando el intercambio único de una sola partícula.
Sin embargo, esto es exactamente lo que muestran teóricamente Del Santo y Dakić. Para hacer esto, utilizan una partícula cuántica que se ha colocado en una superposición de dos ubicaciones diferentes. Como explican los físicos, estar en una superposición cuántica significa que la partícula cuántica está "presente simultáneamente" en la ubicación de cada socio. Por lo tanto, ambos socios pueden codificar sus mensajes en una sola partícula cuántica simultáneamente, una tarea que es esencialmente imposible usando la física clásica.
"Considere el escenario más simple, donde dos jugadores, Alice y Bob, quiere intercambiar un poco de información, es decir., ya sea 0 o 1, "Dakić explicó a Phys.org . "Codifican sus respectivos bits (mensajes) al mismo tiempo, directamente en el estado de superposición de una partícula cuántica. Una vez codificada la información, los socios envían sus 'partes de partículas cuánticas' entre sí.
Colocado a medio camino entre Alice y Bob es un dispositivo unitario, que puede ser implementado experimentalmente por, por ejemplo, un divisor de haz.
"Condicionado en los mensajes que lleva la partícula, cuando la partícula golpea el dispositivo unitario, rebota en Alice o Bob de forma determinista, "Dijo Dakić." Más precisamente, el dispositivo unitario guía la partícula de una manera inteligente, 'tal que, al final, tanto Alice como Bob obtienen el bit (mensaje) que se les ha enviado. Por ejemplo, si la partícula termina con Alice, ella sabría que la parte de Bob era exactamente opuesta a la suya, y viceversa."
Así que al final ambos jugadores envían y reciben un mensaje, todo dentro del mismo tiempo que llevaría enviar un mensaje unidireccional utilizando una partícula clásica.
Estos resultados teóricos ya han sido verificados por un nuevo experimento que utiliza fotones individuales, reportado por Del Santo, Dakić, y sus coautores. Los resultados experimentales refuerzan aún más el nuevo concepto al mostrar que la comunicación es segura y anónima. En particular, la dirección de la comunicación está oculta:un fisgón no puede decir quién es el remitente y quién es el receptor. Como consecuencia, los resultados pueden conducir a mejoras en la comunicación cuántica que tiene ventajas en términos de velocidad y seguridad.
© 2018 Phys.org