Una Internet cuántica puede muy bien ser la primera tecnología de información cuántica para convertirse en realidad. Investigadores de QuTech en Delft, Países Bajos, publicaron hoy una guía completa para este objetivo en la ciencia. Describe seis fases, comenzando con redes simples de qubits que ya podrían habilitar comunicaciones cuánticas seguras, una fase que podría ser realidad en un futuro cercano. El desarrollo finaliza con redes de computadoras cuánticas totalmente conectadas. En cada fase, las nuevas aplicaciones están disponibles, como la sincronización de reloj extremadamente precisa o la integración de diferentes telescopios en la Tierra en un “supertelescopio” virtual. Este trabajo crea un lenguaje común que une el campo altamente interdisciplinario de las redes cuánticas para lograr el sueño de una Internet cuántica mundial.
The Opte Project [CC BY 2.5], via Wikimedia Commons
Esto trae dos características que están probablemente fuera del alcance de Internet que hoy conocemos. La primera es que el entrelazamiento permite una mejor coordinación entre sitios distantes. Esto lo hace extremadamente adecuado para tareas como la sincronización del reloj o el enlace de telescopios distantes para obtener mejores imágenes. El segundo es que el enredo es inherentemente seguro. Si dos bits cuánticos están enredados al máximo, entonces ninguna otra cosa en el universo puede participar en ese enredo. Esta característica hace que el entrelazamiento sea especialmente adecuado para aplicaciones que requieren seguridad y privacidad.
Ya se conocen muchas otras aplicaciones de Internet cuántica, y es probable que se descubran más a medida que las primeras redes se conectan. Investigadores de QuTech, una colaboración entre la Universidad de Tecnología de Delft y la organización holandesa para la investigación científica aplicada TNO ahora han establecido etapas de desarrollo cuántico de Internet que se distinguen por las capacidades tecnológicas y las aplicaciones correspondientes.
La etapa más baja de una verdadera red cuántica, una red de preparación y medición, permite la entrega de bits cuánticos entre dos nodos de la red, un bit cuántico a la vez. Esto ya es suficiente para admitir muchas aplicaciones criptográficas de una red cuántica. La etapa más alta es el objetivo a largo plazo de conectar grandes computadoras cuánticas en las que se pueden ejecutar aplicaciones cuánticas arbitrarias.
Además de proporcionar una guía para un mayor desarrollo, el trabajo plantea desafíos tanto para los esfuerzos de ingeniería como para el desarrollo de aplicaciones. “Por un lado, nos gustaría construir etapas cada vez más avanzadas de este tipo en la red”, dice Stephanie Wehner, autora principal del trabajo, “Por otro lado, los desarrolladores de software cuántico tienen el desafío de reducir los requisitos de los protocolos de aplicación para ya se pueden realizar con las capacidades tecnológicas más modestas de una etapa inferior “. El coautor Ronald Hanson agrega: “Este trabajo establece un lenguaje común muy necesario entre el campo altamente interdisciplinario de la red cuántica que abarca la física, la informática y la ingeniería”.
Se espera que las primeras redes cuánticas verdaderas, que permiten la transmisión de bits cuánticos de extremo a extremo, se realicen en los próximos años, anunciando el amanecer de una Internet cuántica a gran escala.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad Tecnológica de Delft.