Experimentos pequeños e innovadores en CERN allanan el camino para nuevas tecnologías en redes cuánticas y criptografía cuántica.
El objetivo de este experimento es permitir que las señales de sincronización óptica nacida en el CERN (que sincronizan el dispositivo con ultra precisión para el uso normal en aceleradores de laboratorio) para transmitir de manera óptima a través de fibras ópticas junto con señales de fotones individuales de la fuente de fotones de coincidencia cuántica.
Recientemente, los científicos establecieron un laboratorio especializado para probar cómo las señales de sincronización óptica de conejo blanco nacido en el CERN se pueden transmitir de manera más efectiva a través de fibras ópticas con fotones entrelazados.
Experimentos similares han sido realizados previamente por otros equipos de investigación en todo el mundo, pero esta es la primera vez que esta tecnología, originalmente desarrollada para sincronizar los dispositivos de aceleradores, se ha probado localmente en el CERN para este propósito.
Creciente interés en las redes cuánticas
La investigación sobre redes cuánticas está creciendo rápidamente en todo el mundo.
Las redes cuánticas futuras pueden conectar computadoras y sensores cuánticos para almacenar toda la información cuántica. También puede facilitar el intercambio seguro de información y habilitar aplicaciones en una variedad de áreas.
A diferencia de las redes clásicas donde la información está codificada con bits binarios (0s y 1s), las redes cuánticas dependen de propiedades únicas de los qubits, o los «qubits» como la superposición (donde los qubits pueden existir simultáneamente en múltiples estados) o enredo (donde el estado de un Qitb afecta que no afectan a otro).
Estas propiedades permiten que las redes cuánticas realicen tareas imposibles o ineficientes en las redes clásicas. También se pueden utilizar para probar conceptos básicos de física, como la desigualdad de campana y la estructura del espacio-tiempo.
¿Por qué es única la tecnología de los conejos blancos?
«La tecnología de tiempo de conejo blanco es un candidato natural para la aplicación de comunicación cuántica porque proporciona precisión de sub-nanosegundos y precisión de picosegundos para fines sincronizados, lo que lo hace adecuado para sistemas distribuidos a gran escala y redes cuánticas».
Las distribuciones de clave cuántica requieren la misma precisión de tiempo. Este es un protocolo que genera una clave de cifrado segura para el cifrado cuántico.
«La alta precisión de la sincronización es importante para demostrar la distribución de pares de fotones enredados que forman la base de distribuciones de clave cuántica basadas en enredos», dijo Annik.
«A diferencia de otras tecnologías de sincronización de tiempo existentes, White Rabbit es de código abierto y se basa en estándares».
Sincronización de redes cuánticas futuras
En el experimento actual, la señal de sincronización clásica de un conejo blanco se combina con una señal cuántica de la fuente de pares de fotones entrelazados suministrados al CERN por un Qunnect.
Esta configuración también utiliza un detector de fotón único de nanoconductores superconductor que fue proporcionado por un solo cuántico.
Amanda muere Fernández, Coordinadora de Asociación QTI, concluyó: «Nuestras pruebas tienen como objetivo contribuir a un esfuerzo global en la sincronización de red cuántica, estableciendo conejos blancos como la tecnología estándar para la comunicación cuántica, incluso en la distribución y entornos complejos».
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