Un equipo internacional de investigadores ha logrado un hito en la comunicación cuántica al teletransportar el estado de polarización de un único fotón entre dos puntos cuánticos separados a través de un enlace al aire libre de 270 metros. El experimento, realizado en la Universidad de Roma La Sapienza, demuestra el potencial de los repetidores cuánticos para las futuras redes cuánticas. Los hallazgos fueron publicados en Nature Communications.
Investigadores de la Universidad de Paderborn, la Universidad de Roma La Sapienza y otras instituciones europeas transfirieron con éxito información cuántica entre puntos cuánticos independientes. Utilizaron un enlace óptico de espacio libre de 270 metros que conectaba dos edificios en la Universidad de Roma La Sapienza, empleando sincronización asistida por GPS, detectores de fotón único ultrarrápidos y estabilización frente a la turbulencia atmosférica. La teletransportación alcanzó una fidelidad de estado del 82 ± 1%, superando el límite clásico por más de 10 desviaciones estándar. Los puntos cuánticos fueron diseñados en la Universidad Johannes Kepler de Linz, con nanofabricación de resonadores en la Universidad de Wurzburgo. El profesor Klaus Jöns de la Universidad de Paderborn, jefe del grupo de Dispositivos Cuánticos de Fotónica Híbrida, declaró: “El experimento demuestra de manera impresionante que las fuentes de luz cuántica basadas en puntos cuánticos semiconductores podrían servir como una tecnología clave para las futuras redes de comunicación cuántica”. Este avance, tras una década de colaboración entre el equipo de Jöns y el grupo del profesor Rinaldo Trotta en La Sapienza, marca un progreso hacia repetidores cuánticos escalables y una internet cuántica. Anteriormente, dicha teletransportación involucraba fotones de la misma fuente, pero esta utilizó emisores distintos. Jöns señaló: “Este resultado muestra que nuestra planificación estratégica a largo plazo ha dado sus frutos. La combinación de una excelente ciencia de materiales, nanofabricación y tecnología cuántica óptica fue la clave de nuestro éxito”. El logro abre el camino al intercambio de entrelazamiento entre puntos cuánticos, permitiendo el primer repetidor cuántico con fuentes de pares de fotones entrelazados deterministas. Un esfuerzo paralelo de equipos de Stuttgart y Saarbrücken informó de un resultado similar utilizando conversión de frecuencia.
