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Consiguen la primera teleportación cuántica bajo el agua

Envían con éxito información entre partículas entrelazadas a través de agua de mar en un tanque de 3,3 metros


Científicos chinos han conseguido por primera vez la teleportación cuántica bajo el agua. Han enviado con éxito información entre partículas entrelazadas a través de agua de mar en un tanque de 3,3 metros, si bien creen que se pueden realizar comunicaciones cuánticas a 900 metros de distancia en mar abierto.




El mapa muestra la ubicación de donde fueron tomadas las muestras de agua para la realización del experimento, en el norte del Mar Amarillo, que tiene una profundidad máxima de 105 metros. Imagen: Optics Express
El mapa muestra la ubicación de donde fueron tomadas las muestras de agua para la realización del experimento, en el norte del Mar Amarillo, que tiene una profundidad máxima de 105 metros. Imagen: Optics Express
Científicos chinos han enviado con éxito información entre partículas enlazadas a través de agua de mar, siendo la primera vez que este tipo de comunicación cuántica se ha logrado bajo el agua.

La información viajó en un tanque de 3,3 metros de largo, pero los investigadores, cuyos resultados han sido publicado por The Optical Society, predicen que deberían ser capaces de usar la misma técnica para enviar comunicaciones estables a 885 metros a través de aguas abiertas, donde la aplicación más obvia sería un submarino que quiera permanecer sumergido pero que se comunique de una manera segura.

El proceso que sigue la transmisión de información con los láseres es el siguiente: primero el haz de luz se emite hacia un prisma, que divide la luz en pares de fotones, de tal modo que cuando se manipula una partícula del par, la otra reacciona instantáneamente.

Al medir la polaridad de una, el entrelazamiento cuántico asegurará que la otra partícula tendrá la polaridad contraria. Así pues, las leyes de la física garantizan la seguridad de las comunicaciones entre dos dispositivos. El problema de este medio de comunicación es la estabilidad. Hasta ahora, se había conseguido transmitir a través de aire, espacio y fibra óptica, pero no a través del agua.

Para este experimento, los investigadores de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (China) tomaron agua de mar del Mar Amarillo y la instalaron en un tanque de 3 metros en el laboratorio.

Entonces crearon un par de fotones, del modo descrito, y estas partículas se colocaron en los extremos opuestos del tanque. El equipo mostró que, a pesar de estar separados por metros de agua de mar, podrían comunicar con precisión la información entre ellos más del 98% del tiempo.

"Nuestros resultados confirman la viabilidad de un canal cuántico de agua de mar, que representa el primer paso hacia la comunicación cuántica subacuática", escriben los investigadores.

Todavía es muy pronto y hay que replicar este hallazgo, pero el equipo predice que sería posible alcanzar la comunicación cuántica a través de una distancia de 885 metros usando fotones.

Dudas sobre la distancia posible

New Scientist informa que otros grupos han calculado un límite de comunicación cuántica subacuática de solo 120 metros. "Debido a que el agua del océano absorbe la luz, que viajen más lejos va a ser difícil", dijo Jeffrey Uhlmann, un físico de la Universidad de Missouri en Columbia, citado por esta revista.

La comunicación cuántica es la encriptación definitiva. También conocida como teleportación cuántica, promete una transmisión de mensajes protegidos de los ojos indiscretos.

La teleportación cuántica se basa en la idea de enlazamiento cuántico: dos partículas están unidas de modo que lo que suceda a una afectará automáticamente a la otra, sin importar lo separadas que estén.

A través de ese mecanismo, los científicos ya han teletransportado información a través de grandes distancias mediante fibra óptica, e incluso desde el espacio exterior: el pasado junio, un equipo de investigadores chinos fue capaz de usar este fenómeno para teletransportar información a un satélite en órbita terrestre a través de 1.200 km, tal como informamos en otro artículo.
 
 

Referencia

Towards quantum communications in free-space seawater. Optics Express Vol. 25, Issue 17, pp. 19795-19806 (2017) DOI: https://doi.org/10.1364/OE.25.019795


Jueves, 31 de Agosto 2017
N+1/T21
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