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Científicos israelíes crean técnica que acelera el procesamiento de la comunicación cuántica un millón de veces.

comunicación cuántica

Créditos de las imagenes: BIU Courtesy.

Científicos israelíes crean técnica que acelera el procesamiento de la información cuántica un millón de veces. Los científicos presentaron una técnica que acelera el procesamiento cuántico de la datos de forma increible.

La comunicación cuántica, que garantiza la seguridad absoluta de datos, es una de las ramas más avanzadas de la “segunda revolución-cuántica”.

En la comunicación cuántica, los participantes pueden detectar cualquier intento de espionaje. Para esto se usa el principio fundamental de la mecánica cuántica. Una medición afecta la cantidad medida.

Por lo tanto, la mera existencia de un espía puede detectarse identificando los rastros que dejan sus mediciones del canal de comunicación.

El mayor inconveniente de la comunicación cuántica actual es la baja velocidad de transferencia de datos. Esta tasa está limitada por la velocidad a la que las partes pueden realizar mediciones cuánticas.

Investigadores de la Universidad Bar-Ilan han ideado un método que supera este “límite de velocidad”. De esta forma se permite un aumento en la tasa de transferencia de datos en más de 5 órdenes de magnitud.

Sus hallazgos fueron publicados hoy en la revista Nature Communications.

La detección homodina es una piedra angular de la óptica cuántica. Se trata de una herramienta fundamental para procesar información cuántica.

Acelerar el procesamiento de la comunicación cuántica.

Sin embargo, el método homodino estándar adolece de una fuerte limitación de ancho de banda.

Los fenómenos ópticos cuánticos, explotados para la comunicación cuántica, pueden abarcar fácilmente un ancho de banda de muchos THz. Por su lado, los métodos de procesamiento de esta información están intrínsecamente limitados al rango de MHz a GHz accesible electrónicamente. Esto deja una brecha dramática entre los fenómenos ópticos relevantes que se usan para transportar la información cuántica y la capacidad de medirla.

Por lo tanto, la velocidad a la que se puede procesar la información cuántica es muy limitada.

En su trabajo, los investigadores reemplazan la no linealidad eléctrica que sirve como corazón de la detección homodina, y transforma la información cuántica óptica en una señal eléctrica clásica, con una no linealidad óptica directa. De este modo se transforma la información cuántica en una señal óptica clásica.

Por lo tanto, la señal de salida de la medición permanece en el régimen óptico. Entonces preserva el enorme ancho de banda que ofrecen los fenómenos ópticos.

“Lo que hemos hecho es ofrecer una medición óptica directa. De este modo se conserva el ancho de banda de la información. Lo hacemos en lugar de una medida eléctrica que compromete el ancho de banda de la información óptica cuántica”, dijo el Dr. Yaakov Shaked, que dirigió la investigación durante su Ph.D.

Pruebas de comunicación cuántica.

Para demostrar esta idea, los investigadores realizan una medición simultánea de un estado óptico cuántico. La ultra banda ancha, abarca 55 THz, presentando un comportamiento no clásico en todo el espectro.

Tal medición, si se hiciera con el método estándar, sería prácticamente imposible.

La investigación fue realizada a través de la colaboración entre Quantum Optics Labs y el Departamento de Física e Instituto de Nano tecnología en la Universidad Bar-Ilan.

Esta nueva forma de medición cuántica es relevante también para otras ramas de la “segunda revolución cuántica”. Por ejemplo la computación cuántica con super poderes, la detección cuántica con súper sensibilidad y la generación de imágenes cuánticas con super resolución.

 

 

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