Investigadores de la Universidad Bar Ilán logran significativos avances cuánticos

En la comunicación cuántica, los participantes pueden detectar cualquier intento de espionaje recurriendo al principio fundamental de la mecánica cuántica: una medición afecta la cantidad medida.

Por lo tanto, la mera existencia de un espía puede detectarse identificando los rastros que dejan sus mediciones del canal de comunicación.

El mayor inconveniente de la comunicación cuántica actual es la baja velocidad de transferencia de datos, que está limitada por la velocidad a la que las partes pueden realizar mediciones cuánticas.

Investigadores de la Universidad Bar Ilan han ideado un método que supera este “límite de velocidad” y permite un aumento en la tasa de transferencia de datos en más de 5 órdenes de magnitud.

La detección homodina es una piedra angular de la óptica cuántica, que actúa como una herramienta fundamental para procesar información cuántica.

Sin embargo, el método homodino estándar adolece de una fuerte limitación de ancho de banda.

Mientras que los fenómenos ópticos cuánticos, explotados para la comunicación cuántica, pueden abarcar fácilmente un ancho de banda de muchos THz (teraherz), los métodos de procesamiento estándar de esta información están intrínsecamente limitados al rango de MHz (megaherz) a GHz (gigaherz) accesible electrónicamente, dejando una brecha dramática entre los fenómenos ópticos relevantes que se usan para transportar la información cuántica y la capacidad de medirla.

Por lo tanto, la velocidad a la que se puede procesar la información cuántica es muy limitada.

En su trabajo, los investigadores reemplazan la no linealidad eléctrica que sirve como corazón de la detección homodina, que transforma la información cuántica óptica en una señal eléctrica clásica, con una no linealidad óptica directa, transformando la información cuántica en una señal óptica clásica.

Por lo tanto, la señal de salida de la medición permanece en el régimen óptico y preserva el enorme ancho de banda que ofrecen los fenómenos ópticos.

“Lo que hemos hecho es ofrecer una medición óptica directa que conserva el ancho de banda de la información, en lugar de una medida eléctrica que compromete el ancho de banda de la información óptica cuántica”, dijo el Dr. Yaakov Shaked, que dirigió la investigación.