Investigadores del ICFO han entrelazado por primera vez dos memorias cu\u00e1nticas multimodales. Separadas por m\u00e1s de 10 metros, el sistema es compatible con la actual red de comunicaciones por fibra.<\/p>\n
Seg\u00fan sus autores, que reportan el hallazgo en Nature, este entrelazamiento supone un gran paso adelante hacia el desarrollo de repetidores cu\u00e1nticos, imprescindibles para el futuro Internet cu\u00e1ntica.<\/p>\n
En este experimento del ICFO (Instituto de Ciencias Fot\u00f3nicas), con sede en Barcelona, se utiliz\u00f3 un fot\u00f3n mensajero en la frecuencia de telecomunicaciones, confirmando que el entrelazamiento que se est\u00e1 produciendo podr\u00eda establecerse con un fot\u00f3n que sea compatible con las redes de telecomunicaciones existentes, seg\u00fan informa el ICFO en un comunicado.<\/p>\n
Los investigadores sab\u00edan que el fot\u00f3n estaba en una de las dos memorias, pero no sab\u00edan en cu\u00e1l, reflejando en la pr\u00e1ctica que el fot\u00f3n est\u00e9 en un estado de superposici\u00f3n cu\u00e1ntica en las dos memorias cu\u00e1nticas al mismo tiempo pero, sorprendentemente, a 10 metros de distancia.<\/p>\n
El equipo tambi\u00e9n sab\u00eda que el entrelazamiento se cre\u00f3 con la detecci\u00f3n de un fot\u00f3n en la longitud de onda de las telecomunicaciones, y se almacen\u00f3 en las memorias cu\u00e1nticas de forma multiplexada, \u201cuna caracter\u00edstica similar a permitir que varios mensajes se env\u00eden al mismo tiempo en un cl\u00e1sico canal \u201c. Estas dos caracter\u00edsticas clave se lograron juntas por primera vez y definen el trampol\u00edn para extender este esquema a distancias mucho m\u00e1s largas.<\/p>\n
Como se\u00f1ala Dario Lago, estudiante de doctorado en ICFO y primer autor del estudio: \u201cHasta ahora, varios de los hitos alcanzados en este experimento fueron realizados por otros grupos, como entrelazar memorias cu\u00e1nticas o lograr el almacenamiento de fotones en memorias cu\u00e1nticas con una eficiencia muy alta y tasas elevadas. Pero, la singularidad de este experimento es que nuestras t\u00e9cnicas lograron tasas muy altas y pueden extenderse a distancias m\u00e1s largas \u201c.<\/p>\n
Durante el transcurso de varios meses, el equipo prepar\u00f3 el experimento, donde utilizaron un cristal dopado de tierras raras como memoria cu\u00e1ntica para la base de su prueba.<\/p>\n
Luego, tomaron dos fuentes que generaron pares correlacionados de fotones individuales. En cada par, un fot\u00f3n, llamado idler, est\u00e1 a una longitud de onda de 1436 nm (longitud de onda de telecomunicaciones) y el otro, llamado se\u00f1al, est\u00e1 a una longitud de onda de 606nm. Los fotones de se\u00f1al \u00fanica se enviaron a una memoria cu\u00e1ntica, formada por millones de \u00e1tomos, todos colocados aleatoriamente dentro de un cristal, y almacenados all\u00ed a trav\u00e9s de un protocolo llamado peine de frecuencia at\u00f3mica.<\/p>\n
Adem\u00e1s, los fotones inactivos, tambi\u00e9n llamados fotones heraldos o mensajeros, se enviaron a trav\u00e9s de una fibra \u00f3ptica a un dispositivo llamado divisor de haz, donde se borr\u00f3 por completo la informaci\u00f3n sobre su origen y trayectoria.<\/p>\n
Samuele Grandi, investigador postdoctoral y co-primer autor del estudio, comenta: \u201cBorramos cualquier tipo de caracter\u00edstica que nos dijera de d\u00f3nde ven\u00edan los fotones inactivos, sea la fuente 1 o 2, e hicimos esto porque lo hicimos no quiero saber ninguna informaci\u00f3n sobre el fot\u00f3n de la se\u00f1al y en qu\u00e9 memoria cu\u00e1ntica se estaba almacenando \u201c. Al borrar estas caracter\u00edsticas, el fot\u00f3n de se\u00f1al podr\u00eda haberse almacenado en cualquiera de las memorias cu\u00e1nticas, lo que significa que se cre\u00f3 un entrelazamiento entre ellas.<\/p>\n
Cada vez que los cient\u00edficos ve\u00edan en el monitor un clic de un fot\u00f3n inactivo que llegaba al detector, pod\u00edan confirmar y verificar que, de hecho, hab\u00eda un entrelazamiento. Este entrelazamiento consisti\u00f3 en un fot\u00f3n de se\u00f1al en estado de superposici\u00f3n entre las dos memorias cu\u00e1nticas, donde se almacen\u00f3 como una excitaci\u00f3n compartida por decenas de millones de \u00e1tomos durante hasta 25 microsegundos.<\/p>\n
La mayor\u00eda de los estudios previos que han experimentado con el entrelazamiento y las memorias cu\u00e1nticas utilizaron fotones heraldos para saber si el entrelazamiento entre las memorias cu\u00e1nticas hab\u00eda tenido \u00e9xito o no. Un fot\u00f3n heraldo es como una paloma mensajera y los cient\u00edficos pueden saber a su llegada que se ha establecido el entrelazamiento entre las memorias cu\u00e1nticas. Cuando esto sucede, los intentos de entrelazamiento se detienen y el entrelazamiento se almacena en los recuerdos antes de ser analizado.<\/p>\n
En este experimento, los cient\u00edficos utilizaron un fot\u00f3n heraldo en la frecuencia de telecomunicaciones, confirmando que el entrelazamiento que se est\u00e1 produciendo podr\u00eda establecerse con un fot\u00f3n que sea compatible con las redes de telecomunicaciones existentes, una haza\u00f1a importante ya que permite crear entrelazamientos a largas distancias y, m\u00e1s a\u00fan, permite que estas tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas se integren f\u00e1cilmente en las infraestructuras de red cl\u00e1sicas existentes.<\/p>\n
La multiplexaci\u00f3n es la capacidad de un sistema para enviar varios mensajes al mismo tiempo a trav\u00e9s de un solo canal de transmisi\u00f3n. En las telecomunicaciones cl\u00e1sicas, esta es una herramienta que se utiliza con frecuencia para transmitir datos a trav\u00e9s de Internet. En los repetidores cu\u00e1nticos, esta t\u00e9cnica es un poco m\u00e1s compleja. Con las memorias cu\u00e1nticas est\u00e1ndar, uno tiene que esperar a que el mensaje que anuncia el entrelazamiento regrese a los recuerdos, antes de poder volver a intentar crear el entrelazamiento.<\/p>\n
Pero con el uso del protocolo de peine de frecuencia at\u00f3mica, que permite este enfoque de multiplexaci\u00f3n, los investigadores pudieron almacenar los fotones entrelazados en muchos momentos diferentes en la memoria cu\u00e1ntica, sin tener que esperar un evento anunciador exitoso antes de generar el siguiente par entrelazado. Esta condici\u00f3n, denominada \u201cmultiplexaci\u00f3n temporal\u201d es una caracter\u00edstica clave que representa un aumento importante en el tiempo operativo del sistema, lo que lleva a un incremento en la tasa de entrelazamiento final.<\/p>\n
Fuente: europapress.es<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Investigadores del ICFO han entrelazado por primera vez dos memorias cu\u00e1nticas multimodales. Separadas por m\u00e1s de 10 metros, el sistema es compatible con la actual red de comunicaciones por fibra.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":23013,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[366],"tags":[],"class_list":["post-23012","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-computacion-cuantica"],"yoast_head":"\n