Entrelazan memorias cuánticas a 420 kilómetros de distancia

Una de las grandes promesas de las tecnologías cuánticas es construir redes capaces de compartir estados cuánticos entre lugares muy distantes. El problema es que esos estados son frágiles: se degradan con facilidad y las pérdidas en la fibra óptica crecen rápido con la distancia. Ahora, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China informó que logró entrelazar dos memorias cuánticas separadas por 420 kilómetros de fibra, más de cuatro veces el récord anterior para este tipo de sistema.

El avance importa porque no se trata solo de enviar partículas de luz lo más lejos posible, sino de enlazar dispositivos capaces de guardar información cuántica por un tiempo y volver a usarla. Esa capacidad de almacenamiento es clave si en el futuro se quiere construir una red cuántica realmente funcional, donde la información no solo viaje sino que también pueda esperarse, sincronizarse y reenviarse entre distintos nodos.

El trabajo, publicado en Physical Review Letters, usó dos nubes de átomos ultrafríos como memorias cuánticas. En vez de intentar que un par de fotones entrelazados sobreviva intacto a todo el trayecto, el experimento hizo que cada nube emitiera un fotón asociado a su estado cuántico. Luego, uno de esos fotones recorrió la larga distancia hasta un punto intermedio, donde fue comparado con su contraparte. Cuando esa comparación daba el resultado correcto, las dos memorias quedaban entrelazadas aunque nunca hubieran estado en contacto directo.

La dificultad técnica es enorme. La fibra óptica absorbe una pequeña fracción de luz en cada kilómetro, y esa pérdida se acumula de manera exponencial. Para reducir ese obstáculo, el equipo convirtió los fotones emitidos por las memorias a longitudes de onda usadas en telecomunicaciones, que viajan con menos pérdidas. Además, desarrolló un sistema de estabilización para compensar vibraciones y cambios de temperatura que pueden arruinar el delicado sincronismo necesario para que los fotones interfieran entre sí como exige el experimento.

Según la nota de Phys.org, el resultado no solo estableció una distancia récord, sino que además superó por encima de los 320 kilómetros el mejor límite teórico para distribuir entrelazamiento de forma directa a través de fibra, sin usar memorias. Ese punto es importante porque sugiere que las redes cuánticas basadas en nodos con memoria no son solo una idea elegante sobre el papel: pueden empezar a ofrecer una ventaja real frente a enviar señales cuánticas de punta a punta sin almacenamiento intermedio.

Eso no significa que el “internet cuántico” esté a la vuelta de la esquina. Un experimento de laboratorio, por más notable que sea, todavía está lejos de una infraestructura robusta y cotidiana. Quedan por resolver problemas de escalabilidad, estabilidad, velocidad de repetición, integración con más nodos y funcionamiento fuera de condiciones muy controladas. Tampoco se trata de una red general ya operativa, sino de una demostración de principio en una distancia que ya entra en la escala entre ciudades.

Aún con esas reservas, el trabajo ayuda a responder una pregunta concreta: si se quiere enlazar computadoras o sensores cuánticos lejanos, ¿conviene apostar por memorias capaces de conservar la información mientras se coordina la red? Este experimento sugiere que sí. Más que una promesa abstracta, ofrece una prueba de que almacenar y sincronizar estados cuánticos puede ser una pieza decisiva para empujar las comunicaciones cuánticas fuera de distancias cortas.