Físicos han demostrado que en el mundo cuántico, la información puede viajar en dos direcciones simultáneamente, una característica que está prohibida por las leyes de la física clásica.

En la comunicación clásica, como el correo electrónico, los mensajes de texto o las llamadas telefónicas, un mensaje está incrustado en un soporte de información, como una partícula o señal, que viaja en una sola dirección a la vez.

Para comunicarse en la otra dirección utilizando el mismo soporte de información, es necesario esperar hasta que la partícula llegue al receptor y luego enviar la partícula de vuelta al remitente. En otras palabras, de acuerdo con la física clásica, es imposible realizar una comunicación bidireccional utilizando el intercambio único de una sola partícula.

Sin embargo, esto es exactamente lo que Flavio Del Santo en la Universidad de Viena y Borivoje Dakic en la Academia de Ciencias de Austria muestran teóricamente. Para hacer esto, usan una partícula cuántica que se ha puesto en una superposición de dos ubicaciones diferentes.

Como explican los físicos en un trabajo publicado en Physical Review Letters , estar en una superposición cuántica significa que la partícula cuántica está «presente simultáneamente» en la ubicación de cada compañera. Por lo tanto, ambos partículas asociadas pueden codificar sus mensajes en una sola partícula cuántica simultáneamente, una tarea que es esencialmente imposible usando la física clásica.

«Considere el escenario más simple, donde dos jugadores, Alice y Bob, quieren intercambiar un poco de información, es decir, 0 o 1», explicó Dakic a Phys.org. «Codifican sus respectivos bits (mensajes) al mismo tiempo, directamente en el estado de superposición de una partícula cuántica. Una vez que la información está codificada, las asociadas envían sus ‘partes de partículas cuánticas’ entre sí.

Posicionado a mitad de camino entre Alice y Bob es un dispositivo unitario, que puede ser implementado experimentalmente, por ejemplo, por un divisor de haz.

«Condicionado en los mensajes que transporta la partícula, cuando la partícula golpea el dispositivo unitario, rebota hacia Alice o Bob determinísticamente», dijo Dakic. «Más precisamente, el dispositivo unitario guía la partícula de una ‘manera inteligente’, de modo que, al final, tanto Alice como Bob reciben el bit (mensaje) que les ha sido enviado. Por ejemplo, si la partícula termina con Alice, ella sabría que la parte de Bob estaba justo enfrente de su parte, y viceversa «.

Entonces, al final, ambos jugadores envían y reciben un mensaje, todo dentro del mismo tiempo que llevaría enviar un mensaje de una sola dirección usando una partícula clásica.

Estos resultados teóricos ya han sido verificados por un nuevo experimento que utiliza fotones individuales, reportados por Del Santo, Dakic y sus coautores. Los resultados experimentales refuerzan aún más el nuevo concepto al mostrar que la comunicación es segura y anónima. En particular, la dirección de la comunicación está oculta: un espía no puede decir quién es el emisor y quién es el receptor. En consecuencia, los resultados pueden conducir a mejoras en la comunicación cuántica que tiene ventajas en términos de velocidad y seguridad.

Fuente: europapress.es