Teletransportación más cerca: teleportan primer objeto de la Tierra hacia su órbita

Sistema para la preparación de estados entrelazados y transmisión de la teleportación. 
Ji-Gang Ren et al. / arXiv.org, 2017

El equipo de la misión del satélite de comunicación cuántica QUESS (también conocido como “Micius” en honor al filósofo chino) reportó sobre el éxito de la primera teleportación de fotones desde la superficie de la Tierra hasta su órbita. Durante el experimento, realizado en el transcurso de un mes, los físicos lograron teleportar 911 fotones a una distancia de 500 a 1400 km, un récord para las pruebas de este tipo. La preimpresión del paper está publicado en arXiv.org. El portal MIT Technology Review compartió un resumen sobre el mismo. 

La teleportación cuántica consiste en transferir el estado cuántico de una partícula a otra, creando dos “gemelas idénticas” que no pierden sus propiedades similares incluso cuando están separadas en el espacio (condición que se conoce como entrelazamiento cuántico, cuyas causas no han sido del todo explicadas por la ciencia). Para teleportar, por ejemplo, un fotón polarizado, se necesita de un par de partículas entrelazadas como referencia. Esto es necesario porque una de estas partículas debe contener al emisor del estado cuántico; y la segunda, al receptor.

Este tipo de enredo cuántico está ordenado de modo tal que las dos partículas se comportan como un sistema único, por lo tanto, la medición de una afecta a la otra. Con la medición del lado emisor (y la comprobación de que se tienen partículas entrelazadas), se puede saber si se tiene una copia exacta antes de enviar la partícula, que en el caso de este experimento, se va a la órbita terrestre.

Una de los problemas principales para la teleoperación es saber si es posible que uno de los fotones “viaje” desde el emisor (en Tierra) al receptor (satélite), pero esta interrogante ya ha sido resuelta por los físicos. Hace un mes se publicó la investigación en la revista Science el proyecto de los pares entrelazados, separados por 1200 km en el espacio, tal como lo contamos en esta nota

Esquema del experimento. 
Ji-Gang Ren et al. / arXiv.org, 2017

En el nuevo trabajo de investigación, los autores usaron un generador de fotones entrelazados, pero esta vez ya no en el espacio, sino en la Tierra, en el observatorio Ngari (Tibet). Allí se crearon más de cuatro mil pares por segundo. Cada fotón era enviado al satélite por un láser, que pasaba sobre el generador todas las noches a la medianoche. 

Al comprobar que el entrelazamiento cuántico persiste entre la Tierra y en el satélite, los científicos probaron la teleoperación del fotón polarizado. A pesar de los millones de fotones enviados, solo 911 de ellos cumplieron la misión de manera exitosa. Esto se debe a que los fotones debían sortear turbulencias y las diferentes composiciones de la atmósfera en su camino por el láser. 

La teleportación cuántica es uno de las tecnologías más importantes de transmisión de información en la telecomunicaciones cuánticas, e indispensable en el desarrollo del “internet cuántico” global. El año pasado, se reportó que los protocolos de teleportación cuántica han sido incorporados en las líneas de fibra óptica de las ciudades. 

Vladimir Koroliev
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