Investigadors de l'Institut de Ciències Fotòniques construeixen una xarxa quàntica híbrida

Han demostrat per primer cop que és possible la comunicació entre dos nodes quàntics diferents entre dos laboratoris

ACN Barcelona.-Els investigadors de l'Institut de Ciències Fotòniques Nicolas Maring, Pau Farrera, Kutlu Kutluer, Margherita Mazzera i Georg Heinze, dirigits pel professor Hugues de Riedmatten, han aconseguit recentment un enllaç elemental en una xarxa quàntica híbrida i han demostrat per primer cop que és possible la comunicació quàntica mitjançant un sol fotó entre dos nodes quàntics de diferent naturalesa i situats en diferents laboratoris. L'estudi, publicat a la revista 'Nature', demostra que aquesta comunicació és possible mitjançant la utilització com a nodes quàntics un núvol fred d'àtoms i un cristall alterat, i fotons individuals com a portadors d'informació. Segons l'ICF, aquesta fita suposa que és possible construir una xarxa híbrida quàntica amb elements heterogenis, totalment compatible amb la infraestructura actual de telecomunicacions de fibra òptica.

Actualment, les xarxes d'informació estan començant a materialitzar-se, amb la possibilitat d'arribar a ser una tecnologia disruptiva que proporcionarà capacitats completament noves en l'àmbit de la informació i la comunicació.Una xarxa d'informació quàntica està formada tant per nodes quàntics, que emmagatzemen i processen informació, constituïts per sistemes de matèria com gasos atòmics freds o sòlids alterats, entre d'altres, com per partícules encarregades de transferir la informació, generalment fotons. Si bé els fotons semblen ser portadors perfectes d'informació, encara existeix certa incertesa sobre quin sistema de matèria es podria utilitzar com a node de la xarxa, ja que cada sistema proporciona diferents funcionalitats. Així doncs, científics d’aquest camp han considerat la possibilitat d'implementar una xarxa híbrida, buscant combinar les millors capacitats de diferents sistemes de materials.Una altra de les novetats és que fins ara s'havien aconseguit fer transferències segures i fiables d'informació quàntica entre nodes "idèntics" però ara serà una xarxa de nodes "híbrids". Els investigadors han trobat una solució per fer funcionar una xarxa quàntica híbrida i resoldre el repte d'una transferència segura i fiable dels estats quàntics entre diferents nodes quàntics a través de fotons individuals. A més, de fer-ho dins un entorn lliure de soroll, un fotó individual necessita interactuar fortament amb els nodes heterogenis o sistemes de matèria, que generalment funcionen a diferents longituds d'ona i amples de banda."És com tenir nodes parlant en dos idiomes diferents. Perquè es comuniquin correctament, cal convertir les propietats del fotó individual perquè pugui transferir eficientment tota la informació d'un node a l'altre", detalla el científic Nicolas Maring.

Enviar