Descubiertas 103 dimensiones con sólo entrelazar dos fotones

La Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) en colaboración con un equipo internacional de investigadores logra 103 dimensiones entrelazando tan sólo dos fotones. El récord hasta ahora estaba en 11 dimensiones. Este descubrimiento supone un gran avance en la construcción de ordenadores cuánticos, incrementando las velocidades de procesamiento y mejorando la encriptación de la información. Las partículas elementales […]
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Representación de los estados (modos de fase e intensidad) en que se pueden encontrar los fotones entrelazados

La Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) en colaboración con un equipo internacional de investigadores logra 103 dimensiones entrelazando tan sólo dos fotones. El récord hasta ahora estaba en 11 dimensiones. Este descubrimiento supone un gran avance en la construcción de ordenadores cuánticos, incrementando las velocidades de procesamiento y mejorando la encriptación de la información.

Las partículas elementales como los fotones pueden encontrarse en diversas posiciones, por ello se pueden producir superposiciones y encontrar estos fotones en dos sitios a la vez. Cuando dos partículas están entrelazadas se genera además un vínculo, si medimos el estado de una de ellas, este afecta al estado de la otra, aunque estén lejos y de forma instantánea. Esta superposición de partículas entrelazadas permite a los científicos avanzar hacia la construcción de ordenadores cuánticos capaces de realizar cálculos a velocidades impensables, encriptar información con total seguridad y realizar experimentos de mecánica cuántica que serían imposibles de realizar de otro modo.

Hasta ahora para incrementar la capacidad de “cálculo” en estos sistemas se incrementaba el número de partículas implicadas, cada una en un estado de superposición de dos dimensiones. Sin embargo con este método no se han conseguido entrelazar más de 14 partículas, muchas para la dificultad experimental que ello supone. Por ello, el equipo de investigadores dirigido por Anton Zeilinger y Mario Krenn, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia Austríaca de Ciencias y en el que ha participado el Grupo de Información y Fenómenos Cuánticos del Departamento de Física de la UAB, ha desarrollado un modelo en el cual, en lugar de entrelazar muchas partículas, con un qubit de información cada una, han generado un solo par de fotones entrelazados que podían estar en más de cien estados diferentes.

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Marcus Huber

“Este entrelazamiento cuántico de alta dimensión ofrece un gran potencial para las aplicaciones de información cuántica. En criptografía, por ejemplo, nuestro método permitirá mantener la seguridad de la información en situaciones realistas, con ruido e interferencias- Además el descubrimiento podría facilitar el desarrollo experimental de los ordenadores cuánticos, ya que presenta un modo más fácil para obtener altas dimensiones de entrelazamiento con pocas partículas”, explica Marcus Huber, investigador de la UAB. El siguiente paso para estos científicos será averiguar cómo se pueden controlar experimentalmente esos cientos de modos espaciales de los fotones, con el fin de realizar operaciones de computación cuántica.

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