Teletransportación cuántica, finalmente exitosa con "luces separadas": el logro del equipo alemán que avanzó en el desarrollo del repetidor cuántico

2025年11月20日 00:40

La teletransportación cuántica tiene éxito incluso con "fuentes de luz separadas" —— Un paso más cerca del internet cuántico

El 18 de noviembre de 2025, un equipo de investigación de la Universidad de Stuttgart en Alemania, entre otros, anunció que habían logrado la teletransportación cuántica entre fotones emitidos por dos puntos cuánticos semiconductores ubicados en lugares separados. El artículo ha sido publicado en la revista Nature Communications, y representa un avance significativo hacia la realización de repetidores cuánticos, considerados el "corazón" del internet cuántico.Phys.org

A continuación, explicaremos qué significa este logro, ilustrándolo de manera sencilla y considerando posibles reacciones en redes sociales.

¿Qué es lo asombroso de esto? En pocas palabras…

Anteriormente:La teletransportación era posible si la luz provenía del mismo lugar y dispositivo
Ahora:Entre la luz emitida por dos puntos cuánticos separados,
- Se logró la teletransportación cuántica, "copiando exactamente el 'estado' de esta luz a aquella otra"
- Además,se realizó convirtiendo la frecuencia a la banda de longitud de onda de telecomunicaciones, que es más fácil de usar en infraestructuras de comunicación

Esto aumenta significativamente la posibilidad de construir "repetidores cuánticos que conecten nodos distantes" basados en semiconductores.Phys.org

El internet cotidiano es, en realidad, bastante vulnerable

El artículo original señala, de manera bastante directa, la fragilidad del internet actual.Phys.org

Hackeos que roban cuentas bancarias e identidades
Ataques de phishing cada vez más sofisticados gracias a la IA
Los sistemas de cifrado actuales podrían ser vulnerables a futuros ordenadores cuánticos

Debido a este contexto,las expectativas hacia el cifrado cuántico y la comunicación cuánticaestán aumentando.

Al utilizar las propiedades cuánticas,

"Cualquier intento de espionaje dejará rastros"
"La copia completa está prohibida (ley de no clonación cuántica)"

Estas características permiten lograr comunicaciones altamente resistentes a la interceptación.

El internet cuántico y la barrera de los repetidores cuánticos

Para crear un internet cuántico realista,es casi esencial poder utilizar la infraestructura de fibra óptica actual.Phys.org

Internet convencional:
- La señal de luz se debilita gradualmente, por lo que se conecta "aumentando el volumen" con amplificadores ópticos cada aproximadamente 50 km
Internet cuántico:
- Dado que el estado cuántico no se puede copiar,no se puede "amplificar" de la misma manera

Aquí es donde entran en juego los **repetidores cuánticos**.

No son simplemente "amplificadores",
sino dispositivos que "teletransportan la información cuántica a otro fotón en un nodo intermedio, pasándola como un testigo en una carrera de relevos"

El logro actual representa un avance en la parte más difícil de realizar estos repetidores cuánticos:la "transferencia del testigo".Phys.org

Diagrama simplificado del experimento

1. Dos puntos cuánticos, cada uno en un lugar diferente

Punto cuántico:
- Estructura similar a un "átomo artificial" en un semiconductor de tamaño nanométrico
- Debido a que tienen una energía fija,pueden servir como fuentes de luz que emiten fotones "consistentes" bajo las condiciones adecuadas.Phys.org+1

En este experimento,

QD1: Fuente de fotones individuales (emite solo un fotón)
QD2: Fuente que emitepares de fotones entrelazados

fueron utilizados respectivamente.Nature

2. Codificación de la "información a teletransportar" en el primer fotón

La información cuántica se codifica como polarización (horizontal/vertical o superposición) en el fotón emitido por QD1
Este es el "fotón que lleva la información a teletransportar".Nature

3. El segundo y tercer fotón forman un "par entrelazado"

De QD2, se emitendos fotones consecutivos:
- El "fotón XX" (fotón 2) que sale primero
- El "fotón X" (fotón 3) que sale después
Estos dos están en un estado de entrelazamiento cuántico,
- lo que significa que medir uno de ellos impone restricciones significativas al estado del otro.Nature

4. Superar el gran problema de "diferentes frecuencias" mediante la conversión de frecuencia

En realidad, la luz emitida por diferentes puntos cuánticos

tiene ligeras diferencias de color (frecuencia)
o perfiles temporales que no coinciden

, por lo que no se puede decir que sean "exactamente la misma luz".
Sin embargo, en la teletransportación cuántica,es crucial que los fotones que interfieren sean casi completamente indistinguibles.Phys.org

Por lo tanto, el equipo de investigación preparó

dos convertidores de frecuencia cuánticaque pueden cambiar la frecuencia manteniendo la polarización,
y realizaron la hazaña de convertir la luz emitida por QD1 y QD2a la banda de longitud de onda de telecomunicaciones, haciendo coincidir perfectamente los colores

.Phys.org

5. Teletransportación de "solo la información" mediante la medición de Bell

El fotón que se desea teletransportar (fotón 1 de QD1)
y una parte del par entrelazado (fotón 2 de QD2)

se pasan a través de un dispositivo de medición especial llamado **medición de estado de Bell**.Nature

Dependiendo del resultado de esta medición,

el fotón 3 que quedaba en el lado de QD2 (la otra parte del par entrelazado)
adquiere el estado cuántico que originalmente tenía el fotón 1

Esto es "teletransportación cuántica". No es la materia en sí misma, sinosolo el estado lo que se "traslada" de manera no clonable.Nature

Condiciones y resultados del experimento: aún 10m, pero un gran paso