Imagine comunicarse con su banco, el IRS o su médico a través de un Internet que es perfectamente seguro. Sus datos más privados estarían protegidos con absoluta certeza y, mejor aún, si algún mal actor intentara espiar, lo sabríainmediatamente. Tal es la promesa de una comunicación cuántica segura.
En caso de que la comunicación cuántica se convierta alguna vez en el estándar, si es que hay una Internet cuántica, por ejemplo, hay desafíos técnicos por delante. Entre los más críticos estarán los dispositivos que pueden enviar y recibir datos cuánticos. Con ese fin, los investigadoresen la Universidad de Stanford han creado una nueva fuente de luz cuántica que algún día podría servir como base para la comunicación cuántica. Explicaron sus hallazgos en un artículo publicado por la revista Fotónica de la naturaleza .
La física de la comunicación cuántica es ciertamente compleja. Los láseres estándar en realidad no son útiles para la comunicación segura porque emiten lo que se llama luz "clásica". Los espías de datos pueden extraer cualquier información que se transporte a través de la luz clásica sin detección. En contraste, un cuánticoInternet se basaría en la luz "cuántica", en la que una sola unidad de luz, un solo fotón, no se puede medir sin ser destruida. Por lo tanto, una fuente eficiente de luz cuántica permitiría una comunicación perfectamente segura.
La autora principal Jelena Vuckovic, profesora de ingeniería eléctrica en Stanford, ha estado trabajando durante años para desarrollar varios láseres a nanoescala y tecnologías cuánticas que podrían ayudar a las computadoras convencionales a comunicarse de manera más rápida y eficiente usando luz en lugar de electricidad. Ella y su equipo, incluidosEl autor principal Kevin Fischer, un candidato a doctorado, se dio cuenta de que un láser nanoescala modificado se puede utilizar para generar eficientemente luz cuántica para la comunicación cuántica.
"El problema es que la luz cuántica es mucho más débil que el resto de la luz proveniente de un láser modificado de este modo, es difícil de captar", dijo Vuckovic. "Entonces, creamos una forma de filtrar lo no deseadoluz, lo que nos permite leer la señal cuántica mucho mejor "
El filtrado funciona de manera similar a la forma en que funcionan los auriculares con cancelación de ruido, solo con luz, en lugar de sonido. Con los auriculares, un sensor mide activamente la frecuencia del sonido ambiental relativamente constante: el ruido del tráfico, el zumbidode un motor de avión, el impulso de un refrigerador, y produce un patrón similar, que puede usarse para cancelar el sonido indeseable.
"Parte de la luz que regresa del láser modificado es como ruido, lo que nos impide ver la luz cuántica", dijo Fischer. "La cancelamos para revelar y enfatizar la señal cuántica oculta debajo".
El equipo de Vuckovic adaptó una técnica de interferencia tomada de la ingeniería de radio de la década de 1930 para cancelar la luz clásica no deseada. Primero descubrieron cómo es el "ruido" y lo reprodujeron. Ajustando cuidadosamente cómo se superponen la luz de cancelación y la luz clásica, la luz no deseada se cancela y se revela la luz cuántica una vez oculta.
"Este es un desarrollo muy prometedor", dijo Vuckovic. "Nos proporciona una vía práctica para asegurar las comunicaciones cuánticas".
Ella y su equipo ahora están trabajando en la creación de un prototipo que funcione, pero eso tendrá que esperar otro documento.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería de Stanford . Original escrito por Andrew Myers. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :