Por primera vez, logran la teletransportación cuántica a través de Internet

Por primera vez, un grupo de científicos consiguió teletransportar información cuántica a través de una red de internet convencional, utilizando la misma infraestructura de fibra óptica que hoy transporta datos digitales a gran velocidad.

El avance, encabezado por el ingeniero Prem Kumar, de la Northwestern University (Estados Unidos), representa un paso decisivo hacia el desarrollo del llamado “internet cuántico” y demuestra que las futuras redes cuánticas podrían apoyarse en los sistemas de telecomunicaciones ya existentes.

En el experimento, los investigadores lograron teletransportar el estado cuántico de un fotón a lo largo de 30,2 kilómetros de fibra óptica, al mismo tiempo que por ese cable circulaba tráfico de datos clásico a 400 gigabits por segundo. Hasta ahora, una convivencia de este tipo se consideraba casi imposible, ya que el ruido de las señales tradicionales suele interferir y destruir la información cuántica, extremadamente sensible por naturaleza.

Qué se logró exactamente

Lejos de las imágenes que propone la ciencia ficción, la teletransportación cuántica no consiste en trasladar objetos o personas, sino en transferir información cuántica: en este caso, el estado de un fotón. Ese estado no se desplaza físicamente como un dato tradicional, sino que se recrea en el punto de destino gracias a un principio central de la física cuántica conocido como entrelazamiento.

De forma sencilla, dos partículas entrelazadas mantienen una conexión que permite que el estado de una se reproduzca en la otra, aun cuando estén separadas por grandes distancias. En el experimento, los científicos realizaron una medición conjunta en un nodo intermedio, lo que posibilitó reconstruir el estado cuántico en el extremo receptor. Tal como establece la teoría, el estado original se destruye durante el proceso, garantizando que la información no pueda duplicarse.

Por qué este experimento es clave

La importancia del avance no radica únicamente en la distancia recorrida, sino en que se llevó a cabo sobre fibras ópticas utilizadas para el Internet convencional. Hasta ahora, la mayoría de los ensayos de teletransportación cuántica requerían enlaces dedicados o entornos altamente controlados, lo que encarecía los costos y limitaba su escalabilidad.

Probar que la información cuántica puede convivir con un tráfico clásico intenso abre la posibilidad de aprovechar la infraestructura de telecomunicaciones existente. Esto permitiría reducir de manera significativa las barreras técnicas y económicas para desplegar redes cuánticas, acelerando su salida del laboratorio y acercándolas a aplicaciones reales.

El desafío del ruido en la fibra óptica

Uno de los principales escollos para integrar comunicaciones clásicas y cuánticas es el ruido generado por las señales tradicionales, en particular fenómenos como el ruido Raman. Este efecto puede “inundar” los fotones cuánticos y volver imposible su detección o la reconstrucción de su estado.

Para sortear esta dificultad, el equipo liderado por Prem Kumar implementó una separación precisa de las señales. Los fotones cuánticos se transmitieron por la denominada banda O de la fibra óptica, en torno a los 1290 y 1310 nanómetros, mientras que el tráfico de datos convencional se mantuvo en la banda C, cerca de los 1547 nanómetros.

A esto se sumó el uso de filtros espectrales y temporales, que permitieron aislar la información cuántica y preservar una alta fidelidad en la teletransportación, incluso en presencia de señales clásicas de alta potencia.

Cuáles son los caminos que se abren con este experimento

Si esta convivencia entre datos clásicos y cuánticos se consolida, el abanico de aplicaciones es amplio. Una de las más relevantes es el desarrollo de redes de comunicación ultraseguras basadas en criptografía cuántica, donde cualquier intento de interceptación quedaría expuesto por las propias leyes de la física.

También se abre la posibilidad de interconectar computadoras cuánticas situadas en distintas ciudades, habilitando esquemas de computación cuántica distribuida. A esto se suman avances potenciales en sistemas de sincronización, sensado y mediciones de alta precisión, con impacto directo en la investigación científica y en aplicaciones industriales.

Los próximos pasos hacia el internet cuántico

Pese al avance logrado, los investigadores advierten que todavía queda camino por recorrer. Entre los próximos desafíos se encuentran ampliar las distancias alcanzadas, ensayar configuraciones más complejas -como el intercambio de entrelazamiento entre múltiples nodos- y validar el sistema en escenarios aún más exigentes, como cables enterrados y entornos urbanos.

Aun así, el experimento constituye una demostración contundente de que el internet cuántico no es solo una idea teórica. Por primera vez, la teletransportación cuántica probó que puede coexistir con el Internet que usamos a diario, acercando un futuro en el que ambas tecnologías compartan una misma red global.