Rusia y China hacen historia con la comunicación cuántica por satélite

Rusia y China logran un hito en la comunicación cuántica por satélite

¿Qué es la comunicación cuántica?

La comunicación cuántica es una forma de transmitir información que utiliza las propiedades de las partículas subatómicas, como los fotones o los electrones, para codificar y enviar mensajes. A diferencia de la comunicación clásica, que se basa en señales electromagnéticas o eléctricas, la comunicación cuántica ofrece ventajas como una mayor velocidad, seguridad y eficiencia.

Una de las características más sorprendentes de la comunicación cuántica es el fenómeno de entrelazamiento, que ocurre cuando dos partículas se encuentran en un estado cuántico compartido, de tal forma que cualquier cambio en una de ellas afecta instantáneamente a la otra, sin importar la distancia que las separe. Esto permite crear canales de comunicación secretos, que no pueden ser interceptados ni alterados por terceros, ya que cualquier intento de medir o manipular las partículas entrelazadas provocaría su colapso y la pérdida de la información.

¿Cómo se comunica por satélite?

Para establecer una comunicación cuántica entre dos puntos de la Tierra, se necesita un repetidor cuántico, que es un dispositivo capaz de recibir, almacenar y reenviar las partículas entrelazadas sin destruir su estado cuántico. Sin embargo, los repetidores cuánticos son muy difíciles de construir y operar, ya que requieren condiciones extremas de aislamiento, refrigeración y sincronización.

Una alternativa más viable es utilizar un satélite cuántico, que es un satélite equipado con un generador y un emisor de partículas entrelazadas, que puede enviarlas a dos estaciones terrestres situadas en lugares diferentes. De esta forma, se puede crear un enlace cuántico entre las dos estaciones, que pueden intercambiar información de forma segura y directa, sin necesidad de repetidores cuánticos.

¿Qué han logrado Rusia y China?

Rusia y China han anunciado que han realizado con éxito una comunicación cuántica bidireccional por satélite, utilizando el satélite chino Micius, que fue lanzado en 2016 y es el primer y único satélite cuántico del mundo. Según los investigadores, se trata de la primera vez que se logra una comunicación cuántica de doble sentido entre un satélite y dos estaciones terrestres separadas por más de 2.000 kilómetros.

El experimento se realizó el pasado 15 de diciembre de 2023, y consistió en enviar y recibir fotones entrelazados entre el satélite Micius y dos estaciones ópticas situadas en China y Rusia, respectivamente. Los fotones se generaron a bordo del satélite mediante un proceso de parametric down conversion (PDC), que consiste en convertir un fotón de alta energía en dos fotones de menor energía que quedan entrelazados. Luego, los fotones se distribuyeron a las dos estaciones mediante un sistema de telescopios adaptativos, que compensan las distorsiones atmosféricas y los movimientos del satélite.

Los investigadores lograron establecer un enlace cuántico estable durante más de 20 minutos, y realizaron varias pruebas de distribución de claves cuánticas (QKD), que es un método para generar y compartir claves secretas entre dos partes, utilizando las propiedades de las partículas entrelazadas. Los resultados mostraron que la tasa de generación de claves fue de unos 0,12 bits por segundo, y que el error de bit fue inferior al 5%, lo que demuestra la viabilidad y la seguridad de la comunicación cuántica por satélite.

¿Qué implicaciones tiene este avance?

Este avance supone un paso importante para el desarrollo de una red global de comunicación cuántica, que podría revolucionar el campo de la criptografía, la informática, la física y otras áreas de la ciencia y la tecnología. Una red cuántica permitiría transmitir información de forma ultrarrápida y ultrasegura, sin riesgo de espionaje, piratería o interferencias. Además, facilitaría la realización de experimentos de teleportación cuántica, que consiste en transferir el estado cuántico de una partícula a otra, sin enviar la partícula en sí.

Sin embargo, también existen algunos desafíos y limitaciones que deben superarse para lograr una comunicación cuántica por satélite a gran escala. Por ejemplo, se necesita mejorar la eficiencia y la estabilidad de los generadores y los emisores de partículas entrelazadas, así como la precisión y la robustez de los telescopios adaptativos. Asimismo, se requiere aumentar el número y la diversidad de los satélites cuánticos, para cubrir diferentes regiones y condiciones climáticas. Por último, se debe garantizar la compatibilidad y la interoperabilidad entre los diferentes sistemas y protocolos de comunicación cuántica.

¿Qué futuro le espera a la comunicación cuántica por satélite?

La comunicación cuántica por satélite es un campo de investigación muy activo y prometedor, que cuenta con el apoyo y la participación de varios países y organizaciones. Además de China y Rusia, que han liderado este experimento, otros países como Estados Unidos, Japón, Canadá o la Unión Europea también están desarrollando sus propios proyectos y satélites cuánticos, con el objetivo de ampliar y mejorar las capacidades de la comunicación cuántica.

Se espera que en los próximos años se lancen al espacio más satélites cuánticos, que se conecten entre sí y con las estaciones terrestres, formando una red cuántica cada vez más extensa y compleja. Así, se podrá avanzar hacia la creación de un internet cuántico, que podría ofrecer nuevas posibilidades y aplicaciones para la sociedad, la economía y la ciencia.

0 comentarios

Enviar un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Visitas: 0
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

¡Bloqueador de anuncios detectado!

Hemos detectado que estás utilizando extensiones para bloquear anuncios.
Apóyanos desactivando este bloqueador de anuncios.
Powered By
Best Wordpress Adblock Detecting Plugin | CHP Adblock