Avance importante en teletransporte de imágenes usando solo luz

Tal como si fuera una tecnología salida de Star Trek, investigadores han transportado imágenes a través de una red sin necesidad de enviarlas físicamente.

La investigación se basa en la idea del entrelazamiento cuántico, donde partículas separadas permanecen vinculadas a través de las maravillas de la física cuántica. El estado de una partícula nos dice algo sobre la otra, incluso si hay una gran distancia entre ellas.

En el nuevo estudio, científicos de Sudáfrica y España utilizaron dos fotones entrelazados, logrando empaquetar mucha más información en ellos de lo normal, de ahí el potencial para codificar imágenes. Además, esta información adicional fue «teletransportada» con éxito de un punto a otro.

Sin embargo, no fue un teletransporte en el sentido estándar. Mientras que la información en sí misma no fue transferida —como lo sería a través de una conexión a Internet, por ejemplo—, la cuidadosa medición de una característica específica en una de las partículas entrelazadas afecta inmediatamente la característica relacionada en la otra, transmitiendo efectivamente su estado cuántico.

La Dra. Bereneice Sephton, líder experimental en el proyecto. Crédito: WIST.

Entonces, al transferir los detalles reales de la partícula medida originalmente de la manera tradicional, es posible fijar ese estado en su lugar, mientras que el estado original es destruido.

Si bien puede que no sea una forma más rápida de enviar información, crea una útil marca de agua cuántica para cualquier información que no desees que nadie más vea.

Avances adicionales

En este último experimento, los autores mostraron cómo un innovador método de detección podría proporcionar las mediciones necesarias sobre el momento angular de un fotón, aumentando el número de dimensiones que podrían teletransportarse en un estado cuántico.

«Este protocolo tiene todas las características del teletransporte excepto por un ingrediente esencial: requiere un haz láser brillante para hacer eficiente el detector no lineal, para que el remitente pueda saber qué se va a enviar, pero no necesita saberlo», explicó Andrew Forbes, de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica. «En este sentido, no es estrictamente teletransportación, pero podría serlo en el futuro si se logra hacer más eficiente el detector no lineal».

El «detector no lineal» mencionado aquí es otra parte crucial del montaje, tanto en el manejo de la capacidad adicional de los fotones entrelazados como en asegurar que la información se transmita con precisión de un punto a otro.

Una forma en que esto podría usarse en el futuro, sugieren los investigadores, es enviar tu huella digital a un banco. Al teletransportar detalles espaciales de tu huella digital en forma de un estado cuántico, las futuras medidas de seguridad podrían crear una llave que bloquee efectivamente una caja de información digital, personalizada para tu cuerpo.

Cómo podría usarse la tecnología. Crédito: WITS.

Si bien la física involucrada aquí es bastante compleja, ahora que el experimento de prueba de concepto se ha realizado en el laboratorio, podemos esperar avances adicionales en el campo del teletransporte cuántico.

«Esperamos que este experimento, al demostrar la viabilidad del proceso, motive nuevos avances en la comunidad de óptica no lineal al empujar los límites hacia una implementación cuántica completa», concluyó el físico Adam Vallés, del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en España.

La investigación ha sido publicada en Nature Communications.

Fuente: WITS. Edición: MP.