Teletransportar una imagen suena a uno de esos experimentos en los que algo desaparece de una habitación y reaparece mágicamente en otra. Lo que acaba de conseguir un equipo de la Universidad Normal del Este de China (ECNU) es bastante menos cinematográfico, pero probablemente mucho más interesante para el futuro de las comunicaciones. Los investigadores han realizado 100 procesos de teletransportación cuántica simultáneamente, organizando la luz en una cuadrícula de 10 × 10. Después utilizaron esos cien canales para reconstruir una imagen: una enorme letra “Q” formada por 100 píxeles.
El trabajo, publicado el 20 de agosto en Physical Review Letters, fue seleccionado además como Editors Suggestion . La clave no está tanto en la imagen que aparece al final como en haber conseguido que todos esos canales funcionen en paralelo. No teletransportaron una foto: teletransportaron lo que había detrás de cada píxel Aquí está la parte importante. La imagen no viajó de un punto a otro como enviamos un JPEG por internet .
Cada uno de sus 100 píxeles correspondía a un modo espacial independiente de luz. En ellos se codificaban estados cuánticos definidos mediante propiedades como la amplitud y la fase del campo óptico. Lo que los científicos transfirieron fue precisamente esa información cuántica. Para conseguirlo utilizaron un modulador espacial de luz y una técnica de codificación holográfica que permitió fabricar una cuadrícula de 100 modos controlables individualmente.
A esa matriz se añadió un recurso óptico entrelazado equivalente. En lugar de construir cien sistemas de teletransportación separados, el equipo desarrolló además un esquema de feedforward completamente óptico y sin medición electrónica intermedia, capaz de procesar la matriz entera simultáneamente. Dicho de otra manera: en vez de añadir cien carreteras con cien conjuntos independientes de infraestructura, diseñaron algo parecido a una autopista óptica capaz de gestionar los cien carriles de una vez. El número decisivo no es 100.
Es 0,60 © Pixabay / jw210913. Que una “Q” aparezca reconocible al otro lado tampoco basta para demostrar que ha ocurrido una teletransportación cuántica convincente. Los investigadores midieron la fidelidad, es decir, cuánto se parecía el estado recibido al original. El promedio obtenido fue aproximadamente 0,60, frente a un límite clásico cercano a 0,52 para las condiciones del experimento.
Más importante todavía: los cien canales superaron individualmente sus respectivos límites clásicos. Es una diferencia que visualmente puede parecer pequeña, pero que permite distinguir el proceso basado en entrelazamiento de una estrategia clásica destinada simplemente a medir y reconstruir la información. Y aquí aparece el verdadero problema que este experimento intenta resolver. Los científicos llevan décadas aumentando la distancia de la teletransportación cuántica .
Ya se han realizado experimentos de cientos de kilómetros e incluso enlaces relacionados con satélites. Pero una futura red cuántica necesita algo más que llegar lejos: necesita transportar mucha información simultáneamente. Hasta ahora, multiplexar numerosos canales podía obligar a añadir detección, decodificación y electrónica conforme crecía el sistema. La arquitectura de ECNU intenta evitar precisamente esa explosión de complejidad.
El internet cuántico no necesita teletransportar personas. Necesita ancho de banda El experimento todavía está muy lejos de convertirse en una infraestructura comercial. La matriz tiene únicamente 100 modos, existen pérdidas ópticas y aumentar la cantidad de canales manteniendo la fidelidad será uno de los siguientes obstáculos. Pero cambia una pregunta importante.
Hasta ahora, escalar la teletransportación cuántica podía significar construir sistemas cada vez más monstruosos conforme aparecían nuevos canales. Este trabajo demuestra que 100 estados pueden manipularse y transferirse en paralelo dentro de una misma arquitectura óptica reconfigurable. La “Q”, entonces, funciona casi como una demostración visual de algo mucho mayor. No estamos más cerca de teletransportar personas.
Estamos más cerca de conseguir que la teletransportación cuántica deje de ser una carretera de un solo carril.