La primera xarxa quàntica universal

Image

Slashdot publica una entrada sobre una primera xarxa quàntica universal, citant un article ExtremeTech anomenat també The first universal quantum network. De fet es tracta d’un comentari a un article de Nature: An elementary quantum network of single atoms in optical cavities. Segons Slashdot,

German scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics have created the first ‘universal quantum network’ that could be feasibly scaled up to become a quantum internet. So far their quantum network only spans two labs spaced 21 meters apart, but the scientists stress that longer distances and multiple nodes are possible. The network’s construction is ingenious: Each node is represented by a single rubidium atom, trapped inside a reflective optical cavity. These atoms communicate with each other by emitting a single photon over an optical fiber. Each atom is a quantum bit — a qubit — and the polarization of the photon emitted carries the quantum state of the qubit. The receiving qubit absorbs the photon and takes on the quantum state of the transmitter. Voila: A network of qubits that can send, receive, and store quantum information. In another, probably more exciting test, the emitted photons were actually used to entangle the rubidium.

L’equip investigador, l’Institut d’Òptica Quàntica Max Planck prop de Munich, ha aconseguit enviar un fotó entre dos àtoms de Rubidi separats per uns 60 metres de cable, encapsulats en una cavitat òptica. El que és interessant és que aquest fotó correspon a un qubit, és a dir, porta una informació que no és ni zero ni un, sinó tots dos a l’hora (amb un percentatge de cadascun). A més, han aconseguit que receptor i emissor passin a estar entrellaçats, obrint la porta a l’ordinador fantàstic, ja que quan dues partícules estan entrellaçades, actuar sobre una fa que l’altra quedi instantàniament afectada (no pas a la velocitat de la llum, sinó instantàniament). En el fons, es tractaria d’un “Cloud Quantum Computer” – un ordinador quàntic en xarxa. En altres paraules, xarxa quàntica universal, o senzillament la Internet Quàntica.

Image

Sembla que hi ha molts d’obstacles perquè aquesta xarxa quàntica sigui eficient. De fet, de 1000 fotos enviats per l’emissor només algun és realment capturat pel receptor. Els principals problemes són d’enginyeria, més que no pas de ciència, ja que la teoria està força ben definida.

L’article de Nature és complicat però em sembla entendre-hi que és possible transmetre el qubit que es vulgui codificant-lo en el fotó. Cal recordar, però, que els fotons van, per definició a una velocitat màxima que és la velocitat de la llum.