Experimento chino con átomos de rubidio muestra potencial para crear redes cuánticas más eficientes.

China (Marcrix Noticias)-Un grupo de investigadores en China ha logrado un avance significativo en el campo de la información cuántica: almacenar un fotón individual dentro de un “superátomo”, un hito que allana el camino hacia redes cuánticas distribuidas y una futura Internet cuántica global.

El estudio fue publicado en la revista Physical Review Letters y representa una solución a uno de los mayores desafíos de la comunicación cuántica: guardar y confirmar la retención de un fotón sin destruirlo.

Un superátomo es una nube de átomos que se comporta como una sola unidad cuántica coherente gracias a un fenómeno conocido como bloqueo de Rydberg. En este experimento, se usaron átomos de rubidio enfriados por láser, que funcionaron colectivamente como un único sistema capaz de interactuar con la luz cuántica.

Tradicionalmente, almacenar fotones requería estructuras complejas y no permitía saber si el fotón había sido retenido sin destruirlo. El equipo chino solucionó esto mediante una técnica llamada almacenamiento heraldado.

Esto significa que:

• Solo si el fotón es almacenado correctamente, el sistema emite un segundo fotón, llamado heraldo, para confirmar el éxito del proceso sin perturbar el contenido cuántico original.

“Utilizamos una secuencia de pulsos tipo ‘read-and-patch’ que permite emitir un segundo fotón solo si el primero ha sido correctamente almacenado en el superátomo”, explica el estudio.

• El experimento se realizó entre dos nodos cuánticos (A y B), conectados por fibra óptica.

• Nodo A generaba un fotón; si B lo almacenaba con éxito, emitía un fotón heraldo.

• Se alcanzó una fidelidad corregida de almacenamiento del 89.9 %.

• Se logró un entrelazamiento cuántico del 70.5 %, superando el umbral clásico del 50 %, lo que confirma el carácter cuántico del proceso.

• La eficiencia total de almacenamiento fue baja, apenas 16.4 %, y la del heraldo solo 2.1 %.

• Para mejorar estos valores, los científicos planean:

  • Usar trampas ópticas más estables.

  • Integrar detectores superconductores SNSPD, más sensibles y rápidos.

Este avance abre la puerta al desarrollo de redes cuánticas metropolitanas, donde nodos distribuidos intercambien información cuántica de forma segura y verificable. A largo plazo, esta tecnología será fundamental para una Internet cuántica global, con aplicaciones en criptografía inviolable, simulaciones cuánticas distribuidas y computación cuántica en la nube.