La Vanguardia (Català-1ª edició)
Científics de l’ICFO obren la via a la comunicació quàntica a internet
Avenç per aconseguir que la transmissió de dades sigui absolutament segura
Investigadors de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) han establert les bases per transmetre dades per internet utilitzant les lleis de la física quàntica en una investigació a què la revista Nature dedica la portada aquesta setmana. S’espera que les comunicacions quàntiques permetin transmissions més segures, ja que cap missatge no podrà ser interceptat sense que l’emissor i el receptor ho sàpiguen, cosa que ha despertat l’interès de bancs, exèrcits i governs.
En experiments fets a la seu de l’ICFO a Castelldefels, els investigadors han aconseguit entrellaçar dues memòries quàntiques situades en laboratoris diferents. Això significa que un únic fotó era alhora a les dues memòries, separades per una distància de 10 metres.
En pròxims experiments entre
Barcelona i Castelldefels, l’equip de l’ICFO es proposa d’estendre el rang dels enllaços quàntics a 35 quilòmetres. Més endavant esperen aconseguir repetidors quàntics per transmetre la informació de manera extremament segura a distàncies més llargues utilitzant les infraestructures de telecomunicacions actuals.
Als cables de fibra òptica de les xarxes de telecomunicacions el senyal es degrada amb la distància i calen amplificadors cada 50 o 100 quilòmetres, explica Hugues de Riedmatten, investigador Icrea a l’ICFO i director del treball. Amb els repetidors quàntics “volem aconseguir una versió quàntica del repetidor que permeti comunicar a una distància superior als 100 quilòmetres”, declara el físic, el projecte del qual està finançat per la Fundació Moore dels Estats Units.
Juntament amb més capacitat per cobrir distàncies llargues, la física quàntica també propicia més seguretat a les telecomunicacions. Els processos d’encriptació actuals se serveixen de computacions complexes basades en números primers molt grans. Amb les comunicacions quàntiques “la seguretat estarà garantida per les lleis de la física i no pas per les matemàtiques”, assegura De Riedmatten. Actualment ja hi ha companyies que ofereixen serveis d’encriptació quàntica d’informació.
L’experiment ha consistit a entrellaçar dues memòries quàntiques, és a dir, dispositius capaços d’emmagatzemar informació utilitzant les lleis de la física quàntica. En aquest cas es van fer servir fotons, que es van emmagatzemar en una petita estructura cristal·lina. Perquè els cristalls poguessin actuar com a memòries quàntiques, se’ls van afegir àtoms de praseodimi, un element químic del grup de les terres rares.
Segons els resultats presentats a Nature, el dispositiu va permetre tenir un fotó compartit entre les dues memòries quàntiques durant 25 microsegons. “Hi havia un fotó que estava guardat en una de les dues memòries i al mateix temps estava guardat a l’altra. Això en la física clàssica no podria passar mai. És una propietat de la física quàntica que és fonamental per a la comunicació quàntica”, explica Samuele Grandi, coautor de la investigació.
Els fotons es van detectar en la longitud d’ona utilitzada en les telecomunicacions actuals, cosa que indica que els nodes de comunicació quàntica es podrien integrar a les xarxes de telecomunicació ja existents.
La revista ‘Nature’ dedica aquesta setmana la portada a la recerca de l’equip de Castelldefels