Revolución de la fibra óptica: Ya es posible la Internet Cuántica

Tian Zhong, creador de las computadoras cuánticas que promete dar un salto de tecnológico con la implementación de la fibra óptica. (Foto: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / Jason Smith)

En la tercera década del Siglo XXI, la tecnología y la cibernética forman parte de la vida cotidiana y el uso de Internet ya es moneda corriente, ahora, promete una verdadera revolución con la llegada de las computadoras cuánticas sumado a la fibra óptica.

Lo cierto es que las computadoras cuánticas tienen un potencial altísimo para la computación, muy por encima incluso de la capacidad de las mejores supercomputadoras con tecnología convencional. Sin embargo, todavía están en su fase de pruebas y, entre otras limitaciones actuales, resultan notoriamente difíciles de conectar entre ellas a largas distancias. Hasta hace poco, la distancia máxima a la que dos computadoras cuánticas podían conectarse mediante un cable de fibra óptica era de unos pocos kilómetros.

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¿Cómo será la conexión por fibra óptica entre dos computadoras cuánticas?

De ahí, esa distancia máxima de conexión por fibra óptica entre dos computadoras cuánticas fue ampliada hasta un valor teórico de unos dos mil kilómetros. Con este alcance, ya se puede comenzar a hablar de una Internet cuántica merecedora de este nombre.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Tian Zhong y Shobhit Gupta, de la Universidad de Chicago, en Illinois, Estados Unidos.

Los métodos de fabricación de las computadoras cuánticas

El método de fabricación de estas computadoras cuánticas consiste en la introducción de materiales en la proporción adecuada y luego se funde todo. Estos mismos elementos se calientan en una masa a más de 2000 grados centígrados y se la enfría despacio hasta formar un cristal. Luego, se procede a “tallarlo” químicamente hasta obtener la forma deseada.

El nuevo procedimiento, sin embargo, se asemeja más a la impresión 3D. Se pulveriza el material sobre un substrato capa tras capa, construyendo así el cristal deseado hasta que alcanza su forma final exacta.

Las pruebas de las computadoras cuánticas

En las pruebas de conexión entre ordenadores cuánticos realizadas con hardware obtenido mediante el nuevo método, se ha comprobado que la coherencia cuántica se mantiene durante mucho más tiempo. En vez de durante 0,1 milésimas de segundo como es lo habitual, se pasa a más de 10 milésimas de segundo.

Esto significa que el entrelazamiento cuántico se mantiene durante un tiempo de desplazamiento mayor, que permitiría recorrer unos dos mil kilómetros entre uno y otro ordenador cuántico. E incluso, en una de las pruebas, Zhong, Gupta y sus colegas registraron una conservación de la coherencia cuántica durante 24 milésimas de segundo, lo que habría permitido una conexión funcional por fibra óptica entre ordenadores cuánticos separados por unos cuatro mil kilómetros.

Zhong, Gupta y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Dual epitaxial telecom spin-photon interfaces with long-lived coherence”.