Científicos chinos construyen con éxito una red de comunicación cuántica directa totalmente conectada de 300 km

Ilustración del concepto de comunicación cuántica

Investigadores chinos han logrado un avance significativo en la comunicación cuántica directa segura (QSDC) mediante la construcción de una red totalmente conectada de 300 kilómetros, según un comunicado del equipo de investigación el lunes.

El equipo de la Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Pekín (BAQIS) propuso una red QSDC totalmente conectada y expandible con múltiples bombas en entornos ruidosos. Esta red está diseñada para reducir su complejidad y aumentar el número de usuarios, garantizando al mismo tiempo la distancia de comunicación entre ellos, según el artículo.

La red cuántica representa una plataforma importante para la verificación de los principios fundamentales de la mecánica cuántica y la realización de la comunicación y la computación cuánticas.

El éxito de la construcción de esta red allana el camino para la aplicación práctica de las redes de comunicación cuántica. Esta tecnología tiene potencial para su adopción en sectores como la comunicación gubernamental y las transacciones financieras, que exigen niveles extremadamente altos de seguridad de la información, según la BAQIS.

Un obstáculo importante en el desarrollo de QSDC ha sido garantizar una comunicación segura y fiable mediante estados cuánticos. La distancia de transmisión y el número de usuarios son dos factores importantes que limitan la creación de redes de comunicación cuántica escalables a gran escala, y las técnicas existentes de construcción de redes cuánticas tienen dificultades para abordar estos desafíos simultáneamente.

"En nuestra reciente investigación, proponemos una red QSDC de larga distancia, a gran escala y totalmente conectada, que emplea una estructura de doble bombeo y la introducción de ruido adicional para lograr con éxito la QSDC a lo largo de 300 kilómetros entre cuatro usuarios de la red por pares", afirmó el equipo.

Mediante el uso de la tecnología multibombeo, el equipo puede mostrar una complejidad reducida. Este avance garantiza que la fidelidad de los estados entrelazados compartidos entre los usuarios tras la comunicación se mantenga por encima del 85 %, lo que valida sólidamente la eficacia y la fiabilidad del esquema a largas distancias, según el artículo.

Los hallazgos de la investigación incluyen tres avances técnicos clave: la superación de las limitaciones tradicionales de las redes en forma de estrella para lograr una conexión completa y escalable, la ampliación de las distancias de transmisión a 300 kilómetros mediante la preparación optimizada de fuentes de luz entrelazadas y el establecimiento de un mecanismo de corrección de errores basado en la reconstrucción del estado cuántico para garantizar una comunicación estable entre múltiples nodos, según el equipo de investigación.

En febrero, equipos de investigación chinos lograron con éxito una transmisión de datos estable de 2,38 kilobits a través de una red de fibra óptica estándar de 104,8 kilómetros en una prueba experimental de 168 horas. Esto representó una mejora de 4760 veces con respecto al sistema anterior, lo que mejoró significativamente el rendimiento del QSDC, según informó la agencia de noticias Xinhua.