Los mercados de las telecomunicaciones y la conectividad representan un eje central de nuestra economía y nuestro desarrollo como sociedad. Los avances que estamos experimentando en distintas áreas, tantas y tan heterogéneas que resulta imposible citarlas, no serían posibles sin ambos ecosistemas. Y tampoco lo serán los avances que se vislumbran en un futuro cercano, entre los que destacan —por las promesas que les acompañan— la comunicación y la conectividad cuánticas.

Comunicación cuántica: la conectividad del mañana

Hay que hacer una importante aclaración, antes de entrar en materia. Aunque los científicos llevan años investigando y realizando pruebas de computación cuántica, muchas de las premisas con las que trabajan, así como muchos de los aspectos que trataremos aquí se apoyan en principios de la física cuántica. Eso implica que, en gran medida, nos movemos en el terreno de la teoría. Todos los indicios señalan que muchos de estos supuestos son posibles, pero se está trabajando para demostrarlo empíricamente y encontrar aplicación práctica.

Dicho lo cual, la conectividad y la comunicación cuánticas se apoyan en los principios teóricos y prácticos que trabajan con partículas subatómicas. Superponiendo y entrelazando estas partículas es posible una conexión de una fiabilidad y prestaciones hasta ahora desconocidas que pulverizan las limitaciones de conectividad y computación actuales.

Estas partículas, llamadas Qbits o bits cuánticos —generalmente fotones de luz— pueden adoptar valores de uno y de cero de manera simultánea, lo que hace virtualmente imposible intervenir la conectividad desde el exterior de un sistema de transmisión. Además de una capacidad de computación exponencialmente superior, los sistemas de conectividad cuántica serían prácticamente inexpugnables, porque la mera medición u observación podría destruir la transmisión de datos.

Una fibra óptica preparada para el entrelazado y la superposición cuánticas

Aunque aún queda trecho para que la conectividad cuántica sea posible, el mercado de las telecomunicaciones no puede dejar de anticiparse a las necesidades futuras. Y para soportar la transmisión de datos cuánticos la fibra óptica va a necesitar evolucionar. Entre otros requisitos, será imprescindible que soporte una baja dispersión cromática de la luz, así como una baja birefringencia —variación de la velocidad de propagación de luz con distintas polarizaciones—.

Por no hablar de su capacidad para soportar el entrelazado cuántico o la compatibilidad con los futuros repetidores cuánticos, el control de polarización o la capacidad para funcionar con sistemas de telecomunicaciones no cuánticos.

Avances que acercan el Internet cuántico

Aunque pueda parecer que tantos requisitos, presentes de forma simultánea, pueden alejar el sueño de la conectividad cuántica, expertos en telecomunicaciones del ámbito universitario están realizando importantes avances, lo que sitúa esa meta un poco más cerca.

Por un lado, investigadores del Instituto de Fotónica de la Universidad Leibniz de Hannover han desarrollado un nuevo concepto de transmisor-receptor para transmitir fotones entrelazados a través de fibra óptica. En su experimento, los investigadores demostraron que el entrelazamiento de los fotones se mantiene incluso cuando se envían juntos con un pulso láser.

Según Michael Kues, director del citado organismo, «se demuestra que los fotones ahora pueden enviarse en el mismo canal de color que la luz láser. Esto significa que todos los canales de color podrían seguir utilizándose para la transmisión de datos convencional. Nuestro experimento muestra cómo la implementación práctica de redes híbridas puede tener éxito».

Además, físicos de la Universidad de Bath han desarrollado una nueva generación de fibras ópticas para hacer frente a los desafíos de transferencia de datos en la futura era de la computación cuántica. Esto podría solucionar potenciales problemas de escalabilidad y, sobre todo, presentar una nueva alternativa para, además de conectar nodos de una red para implementar la computación cuántica en esos nodos, al actuar como fuentes de fotones individuales entrelazados, convertidores de longitud de onda cuántica, conmutadores de baja pérdida o contenedores para memorias cuánticas.

Aunque está claro que el camino por recorrer aún es largo, no es menos cierto que las telecomunicaciones cuánticas están cada día más cerca de hacerse realidad y, con ello, hacer posible una transformación total en nuestro concepto de conectividad, así como el uso que le damos a la misma.