El internet cuántico representa un reto para la física moderna. Una serie encadenada de descubrimientos nos hace soñar que esta red ultrarápida y segura será pronto una realidad. El experimento más reciente consiste en parar durante un minuto el avance de la luz.
Luego que se lograra demostrar que la luz cuenta con una memoria cuántica, la idea de crear una red mundial, que funcionara con este principio, tomó forma. El internet cuántico sería una red de información que correrá junto con la luz a velocidades impresionantes y con un nivel inusitado de seguridad. Pero, ¿cómo funciona exactamente el internet cuántico?
Este hipotético internet funcionaría con la naturaleza cuántica de las partículas elementales que transportan información. La unidad de almacenamiento “clásica” es el bit (binary digit o dígito binario), el cual representa la elección entre dos elementos: el 1 o el 0 del sistema binario. En la “lógica clásica” un elemento sólo puede ser una cosa a la vez. En otras palabras, el bit puede ser 1 o 0, pero no los dos al mismo tiempo.
No obstante, a nivel cuántico esta lógica no se aplica. Así como los fotones, partículas portadoras de los fenómenos de la luz, pueden comportarse como ondas o como partículas en determinadas situaciones, la “lógica cuántica” rompe las limitaciones del bit. El qubit (quantum bit o bit cuántico) lleva en potencia las dos posiciones 0 y 1. Pero este estado potencial sólo se mantiene en el mundo cuántico, en cuanto toca con el mundo de la “lógica clásica” necesariamente elegiría un estado entre 1 y 0. ¿Recuerdas esa escena de The Big Bang Theory en la que Sheldon explica a Pennny el experimento imaginario de Erwin Schrödinger?
El principio básico está explicado aquí. Mientras los qubits (al igual que el gato) estén dentro del mundo cuántico tienen en potencia las dos posiciones, 1 y 0 (así como el gato está en potencia vivo y muerto a la vez). En cuanto el qubit pase al mundo de la “lógica clásica” se sabrá que elección tomó (de la misma manera, cuando se abra la caja del gato se sabrá si está vivo o muerto). Como podrá verse, esto aporta toda una nueva concepción de lo que entendemos por “información”. Las computadoras cuánticas serán capaces de resolver problemas muy complejos, imposibles para una máquina actual.
Si consideramos la naturaleza de los qubits, la intercepción de un mensaje en la red de internet cuántico será imposible, pues en cuanto se corte un mensaje el qubit perderá su naturaleza y el mensaje no podrá ser restituido
La red cuántica no es un sueño imposible. Científicos de un centro de investigaciones en Los Álamos, EU, tienen una red cuántica funcionando desde hace dos años. El problema es que para que esta red opere necesita tener un nodo central o hub. Una red mundial con esas características es impensable, pues implicaría un dispositivo central que regularía el internet entero, lo cual lo haría muy vulnerable. La transmición de información cuántica tiene una distancia limitada, por lo que es necesario construir repetidores cuánticos que puedan mantener la infomación en su estado cuántico sin la necesidad de un nodo central.
Aquí es donde entra el experimento que detuvo la luz, pues es indispensable hacerlo para construir los repetidores cuánticos. El equipo de George Heinze de la Universidad de Darmstadt, Alemania, logró detener la luz por un minuto entero. En 1999 se había logrado ralentizar su avance hasta a 17 metros por segundo. Fue hasta el 2011 en que se pudo detener la luz por primera vez, pero sólo por una fracción de segundo.
Para poder entender la importancia del logro de Heinze, podemos decir que en un minuto la luz habría viajado alrededor de 18 millones de kilómetros, lo suficiente para darle más de veinte vueltas a la luna. Como es sabido, en el vacío la luz viaja a casi 300 millones de metros por segundo, detenerla ha sido un logro destacable.
Cada vez estamos más cerca de la llegada de un red increíblemente veloz e invulnerable. Se calcula que en el 2020 se podrá contar ya con esta tecnología. Impresionante, ¿no crees?
