Tecnología / Física Cuántica
La Internet cuántica basada en diamantes se acerca a la realidad
Pulsos láser ultrarrápidos permiten controlar con mayor eficiencia y coherencia la información cuántica
El control ultrarrápido de cúbits en diamante abre las puertas a redes cuánticas comerciales. / Crédito: Stefan Klenke.
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Por qué confiar en El Periódico Estructuras atómicas presentes en cristales de diamantes sirven como cúbits y pueden almacenar y procesar información cuántica, acoplándose con partículas de luz y sentando las bases de una Internet cuántica que pueda llevarse a la realidad.
Investigadores de la Universidad Humboldt de Berlín, en Alemania, han presentado en un estudio publicado en la revista Nature Communications un avance que acerca a la Internet cuántica basada en diamantes a la realidad concreta, en un paso más desde los laboratorios a su uso comercial.
Los científicos demostraron que pulsos láser ultrarrápidos pueden manipular centros de vacancia de estaño (SnV) en diamante, logrando mayor solidez y eficacia en los enlaces cuánticos que facilitan la transferencia de información.
"Defectos" atómicos para potenciar comunicaciones cuánticas
La técnica llamada SUPER, combinada con un láser de femtosegundo, que permite una mayor precisión y rapidez, hizo posible excitar coherentemente la transición óptica principal en las estructuras de diamante que operan como cúbits, la unidad básica de la información cuántica.
En la práctica, SUPER emplea dos pulsos de control finamente sincronizados, que permiten separar la luz de control de los fotones únicos que transportan información, facilitando así la manipulación y la detección de estados cuánticos.
Los centros SnV son "defectos" atómicos en el diamante, que actúan como cúbits sólidos: almacenan estados cuánticos y emiten fotones adecuados para el entrelazamiento y la comunicación por fibra, que constituirían la base de la Internet cuántica.
Hasta el momento, controlar ópticamente esos cúbits resultaba complejo porque el láser de control interfería con la señal emitida: al usar pulsos en escalas de femtosegundos, el equipo redujo la exposición al "ruido" y logró operaciones ópticas que se ubican entre las más rápidas demostradas hasta hoy en sistemas de diamante, de acuerdo a una nota de prensa.
Redes de ordenadores cuánticos
En el laboratorio, los investigadores fabricaron nanoestructuras de diamante con SnV integrados y combinaron técnicas ultrarrápidas, para verificar la coherencia y la conservación de la información.
Los resultados incluyeron puertas cuánticas notablemente cortas, que disminuyen el tiempo de interacción y aumentan la fidelidad en procesos como la generación de fotones y la transferencia de estados cuánticos.
Referencia
SUPER and femtosecond spin-conserving coherent excitation of a tin-vacancy color center in diamond. Cem Güney Torun et al. Nature Communications (2026). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69911-1
Estos elementos son esenciales para el uso de repetidores y nodos de red, que permiten la comunicación entre dispositivos. Estas mejoras hacen posible el diseño de arquitecturas de ordenadores cuánticos distribuidos e integrados, un primer paso crucial hacia una Internet cuántica real y operativa.
Además de superar varios escollos técnicos, los especialistas deberán ahora adaptar la emisión a las bandas de telecomunicación utilizadas por la fibra comercial en la actualidad.
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