Por primera vez, científicos chinos han conseguido teletransportar fotones desde la Tierra a un satélite en órbita, a una distancia de hasta 1.400 kilómetros de distancia en el espacio.

La distancia del satélite con la Tierra varía según su posición, estando a 500 kilómetros en el momento de máxima cercanía y a 1.400 kilómetros en el de mayor distancia. En todo el ciclo ha funcionado el experimento.

Los investigadores han empleado una estación situada en la cordillera del Himalaya, a 4.000 metros de altitud sobre el nivel del mar, para minimizar las interferencias de la atmósfera.

Desde esa estación han creado parejas de fotones entrelazados y los han separado para enviarlos al satélite. Es decir, cada fotón enviado al satélite había estado previamente entrelazado con el que se quedaba en tierra. Luego los científicos han modificado las propiedades de la partícula y comprobaron que su homónima también había cambiado.

El experimento fue bastante intenso, ya que los científicos generaron en tierra 4.000 parejas de fotones entrelazados durante 32 días. Luego los separaron y enviaron cada uno de los fotones separados al satélite. De los millones de fotones implicados en el experimento, se consiguieron resultados positivos en 911 casos, señalan los científicos.

Luego los científicos midieron las características de los fotones que estaban en tierra y en órbita y confirmaron que el efecto del entrelazamiento cuántico se mantenía a pesar de la enorme distancia que separaba a las partículas, señala Technology Review.

Resultado trascendental

Aunque hablar de 911 casos de éxito en una nube de millones de fotones parece un resultado modesto, en realidad es trascendental, ya que el entrelazamiento cuántico es frágil y los vínculos que se forman entre partículas pueden alterarse, en el caso de este experimento debido a las interferencias de la atmósfera terrestre.

La teletransportación cuántica se basa en el fenómeno conocido como entrelazamiento cuántico. Usando esta propiedad cuántica, un conjunto de fotones se forma en el mismo momento y lugar del espacio, compartiendo así la misma existencia.

Esta experiencia compartida se mantiene cuando los fotones que han estado entrelazados se separan, lo que significa que una medida sobre uno de los fotones influencia instantáneamente el estado del otro fotón con el que ha estado entrelazado, independientemente de la distancia que pueda haber entre ellos.

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Este vínculo puede ser utilizado para transmitir información cuántica, ya que cualquier información que se deposite en uno de los fotones aparecerá instantáneamente en el otro fotón, que merced al entrelazamiento cuántico adopta la personalidad del primero. Es el futuro de las telecomunicaciones.

No obstante, conseguir el entrelazamiento cuántico a distancia siempre es complicado porque la unión entre partículas se pierde a medida que son transmitidas a lo largo de fibras ópticas o a través de espacios abiertos terrestres. Una forma de superar esta limitación es utilizar tecnologías satelitales, que es lo que han hecho los científicos chinos.

El satélite que participó en la operación se llama Micius, es un receptor de fotos muy sensible capaz de detectar los estados cuánticos de los fotones individuales emitidos desde la superficie de la Tierra.

Micius, segundo éxito

Tal como informamos en otro artículo, Micius fue lanzado al espacio en agosto de 2016 para permitir a los científicos testar diversos elementos tecnológicos relacionados con la física cuántica, especialmente el entrelazamiento cuántico, la criptografía cuántica e incluso la teletransportación.

Hasta ahora, la teletransportación sólo se había conseguido en tierra y entre puntos distantes no más de 100 kilómetros. La proeza realizada ahora por científicos chinos multiplica por diez la distancia que puede alcanzar el fenómeno de la teletransportación.

Científicos chinos ya habían conseguido, el mes pasado, otro récord de transmisión cuántica a distancia, tal como explicamos en otro artículo. Transmitieron pares de fotones “entrelazados” desde el espacio hasta dos estaciones terrestres separadas entre sí por 1.200 kilómetros, a pesar de lo cual las partículas mantuvieron las propiedades del entrelazamiento cuántico.

Usaron también el satélite Micius (en realidad se llama QSS, Quantum Science Satellite),  que al revés del último experimento, fue el que distribuyó los fotones “entrelazados” desde la órbita terrestre, con la ayuda de un rayo láser, a las estaciones montañosas.

En ese experimento, Micius creaba pares de fotones entrelazados y los enviaba hacia las estaciones terrestres a un ritmo de 5,9 pares por segundo, si bien sólo uno de cada seis millones de fotones dio resultado positivo.

 


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