Una red de drones desarrollada por científicos chinos consigue transmitir información aprovechando el entrelazamiento cuántico de fotones. El futuro de las comunicaciones acaba de empezar. 

¿Preparados para que el futuro que imaginamos se haga realidad? Estos son los primeros pasos.

Desde hace apenas unas décadas, los científicos buscan el modo de transmitir mensajes aprovechando una de las propiedades más asombrosas de la naturaleza, el entrelazamiento cuántico de las partículas subatómicas, lo más pequeño entre lo pequeño. ¿Esto qué significa?

Pura telepatía: cuando dos partículas, como los átomos, los fotones o los electrones, se entrelazan, experimentan un vínculo inexplicable que se mantiene incluso si las partículas están en lados opuestos del universo.

El cómo están entrelazadas y como es posible esta propiedad no tiene hasta hoy ninguna respuesta, sin embargo, es posible sacarle provecho a esta extraordinaria propiedad de las partículas subatómicas, por ejemplo, para enviar mensajes que se transmitirá de un modo instantáneo, de una partícula a otra, estén a la distancia que estén. ¿Magia? Pues casi.

Y no solo tiene que ver con la inmediatez del mensaje. El uso del cifrado cuántico para enviar información confidencial a través de fotones entrelazados ofrece una protección mucho mejor que el cifrado actual.

Estas propiedades son las que se están intentando utilizar para el desarrollo de ordenadores cuánticos, y posiblemente sean la base de la comunicación del futuro. Nos enviaremos mensajes utilizando qubits de fotones, y los emoticonos del futuro llegarán a cualquier lugar del mundo instantáneamente.

El primer dron cuántico

Hace unos años, ingenieros chinos desarrollaron el primer dron cuántico: capaz de enviar y recibir fotones entrelazados en pleno vuelo durante 40 minutos y a 100 metros de altitud.

Ahora, ingenieros de la Universidad de Nanjing en China han desarrollado la primera red cuántica compuesta de drones, en lugar de satélites artificiales.

Estos drones han sido capaces de crear una red de comunicaciones en vuelo basada en el entrelazamiento cuántico. Utilizaron dos drones, donde uno distribuye los fotones entrelazados y el otro sirve como nodo de retransmisión.

El nuevo sistema de comunicación cuántica consiste en un dron (izquierda) que genera pares de fotones entrelazados y los distribuye a las estaciones terrestres. De cada par, un fotón (haz púrpura) va directamente al suelo, mientras que el otro (haz rosa) se transmite a través del segundo dron (derecha).

La ventaja de los drones

Anteriormente han conseguido teletransportar fotones desde la Tierra a un satélite a 1.400 kilómetros de altura. Además, han comprobado que el efecto del entrelazamiento cuántico funciona a esa distancia. Pero la construcción de una red de comunicaciones conectada por fibra es costosa y propensa a problemas de pérdidas; y una red de satélites adolece de bajas velocidades de transmisión y solo se puede utilizar por la noche.

Ahora, Zhenda Xie, Yan-Xiao Gong y Shi-Ning Zhu de la Universidad de Nanjing en China han tomado un atajo para sortear esas dificultades: su experimento demuestra con éxito la transmisión de un estado entrelazado a través del aire de un dron a otro.

Los drones estaban espaciados 200 m entre sí, aunque los investigadores pudieron impulsar los fotones más lejos.

El experimento logró transmitir el par de fotones entrelazados aproximadamente a 1 km entre las estaciones de envío y recepción que recibían el nombre de Alice y Bob. La fidelidad del entrelazamiento se  confirmó.

Una red de drones, dicen los autores, también podría ser útil para otras aplicaciones de comunicación. Incluir repetidores cuánticos en los drones, por ejemplo, aumentaría la fuerza de las señales de información.