Los físicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica han desarrollado la tecnología básica para un nuevo «módem cuántico». Permitirá a los usuarios conectarse a una futura Internet cuántica basada en la infraestructura de red de fibra óptica existente.
El grupo de Otto-Hahn «Quantum Networks» en el Max-Planck-Institute of Quantum Optics en Garching está investigando un «módem cuántico». El equipo ha logrado ahora un primer avance en una tecnología relativamente simple pero altamente eficiente que se puede integrar en las redes de fibra óptica existentes.
Conexión delicada entre bits cuánticos
El «módem cuántico» está diseñado para establecer de manera eficiente una conexión entre qubits voladores y estacionarios. Para ello, el equipo que rodea al estudiante de doctorado Benjamin Merkel ha desarrollado una nueva tecnología y acaba de demostrar su funcionalidad básica.
Su ventaja fundamental es que podría integrarse en la red de fibra óptica de telecomunicaciones existente. Esta sería la forma más rápida de hacer avanzar una red funcional de tecnologías cuánticas a larga distancia.
Para que este sistema funcione, los fotones enviados o recibidos por el módem como portadores de información cuántica deben coincidir con precisión con la longitud de onda infrarroja de la luz láser utilizada para las telecomunicaciones.
Esto significa que el módem debe tener qubits en reposo que puedan reaccionar con precisión a estos fotones infrarrojos con un salto cuántico. Solo de esta manera la información cuántica sensible puede transmitirse directamente entre los qubits en reposo y los qubits voladores.
Una extensa investigación realizada por el grupo de Garching mostró que el elemento erbio es el más adecuado para este propósito. Sus electrones pueden realizar un salto cuántico perfectamente coincidente. Desafortunadamente, los átomos de erbio son muy reacios a dar este salto cuántico.
«Puede pensar en ello como una fiesta, que debería estimular la mejor comunicación posible entre, digamos, diez invitados. El tamaño del espacio es crucial aquí. En un estadio de fútbol los invitados se perderían, una cabina telefónica a su vez sería demasiado pequeña», continúa el físico, «pero una sala de estar estaría bien».
Explican
El módem cuántico de Garching sigue siendo una investigación puramente fundamental. Pero tiene el potencial de avanzar en la realización técnica de una Internet cuántica.
