En la comunicación estándar, la paloma siempre lleva el mensaje; la información está vinculada a una entidad / partícula física. Contrario a la intuición en un nuevo protocolo de comunicación contrafactual publicado en NPJ Quantum Information, científicos de la Universidad de Viena, la Universidad de Cambridge y el MIT han demostrado experimentalmente que en mecánica cuántica esto no siempre es cierto, contradiciendo así una premisa crucial de la teoría de la comunicación.

Ya sean palomas en el aire, electrones en un cable de telégrafo, ondas de radio de un teléfono celular o fotones individuales en una fibra óptica, en comunicación estándar, siempre hay una partícula u onda involucrada en el intercambio de información entre dos partes; dicen Alice y Bob. Sin embargo, en mecánica cuántica, uno puede enviar información de Alice a Bob mientras la partícula u onda involucrada en este intercambio de información viaja de Bob a Alice.

En una colaboración internacional liderada por Philip Walther, Un científico de la Universidad de Viena se asoció con la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de Massachusetts para implementar un nuevo protocolo de comunicación contrafactual. En la comunicación fotónica estándar, la información está codificada en fotones individuales; por lo tanto, la información y los fotones individuales viajan en la misma dirección. Sin embargo, en la comunicación contrafáctica no se encuentra ningún portador viajando en la misma dirección que el mensaje. En esta implementación, los fotones individuales viajarían de Alice a Bob mientras que la información viajaría de Bob a Alice.

¿Qué lleva el mensaje entonces? Incluso antes de recibir el fotón único, Bob prepara su configuración de acuerdo con el bit de información que quiere enviar, 0 o 1. De esta manera, envía el fotón único de vuelta si quiere enviar un bit 1 o mantiene el fotón en su laboratorio si desea enviar un bit 0. Contrariamente a la intuición, el efecto Zeno, que fue descubierto por primera vez por el criptoanalista Alan Turing, le permite a Bob devolver el fotón sin interactuar con él. Alice interpretará el mensaje de Bob observando si el fotón enviado se devuelve o no. Por lo tanto, la presencia y ausencia de fotones individuales es suficiente para codificar cualquier mensaje.

En protocolos de comunicación contrafácticos anteriores, Existe cierta incertidumbre sobre si Bob interactuó con los fotones o no. En esta nueva implementación, los dos principales inconvenientes de las implementaciones anteriores, rastro débil y postselección, ahora han sido completamente superados. "En nuestra implementación, no hay rastro del fotón viajando en la misma dirección que la información y somos capaces de compensar los errores del mensaje sin descartar bits de información ”, dice I. Alonso Calafell, uno de los autores de la publicación.

Al combinar una plataforma fotónica integrada construida en MIT, junto con una propuesta teórica novedosa desarrollada en la Universidad de Cambridge, Un científico de la Universidad de Viena contradijo una premisa crucial de la teoría de la comunicación:que un mensaje siempre es transportado por partículas físicas u ondas.