Kudits: el nuevo ingrediente para un internet invulnerable del futuro

Un grupo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo método para transmitir información cuántica utilizando kudits, partículas especiales de luz. Los resultados de la investigación, publicados en la revista eLight , abren el camino para la creación del internet cuántico del futuro, caracterizado por su alta seguridad y rendimiento.

Tradicionalmente, la información cuántica se codifica en qubits, que pueden estar en estado 0, 1 o en superposición de ambos estados. Esta propiedad los hace ideales para cálculos complejos, pero limita la cantidad de datos que pueden transportar. A diferencia de los qubits, los kudits permiten codificar mucha más información, lo que aumenta significativamente el ancho de banda de los canales de comunicación cuántica.

La nueva tecnología utiliza dos características de la luz: el modo espacial y la polarización, para crear kudits de cuatro dimensiones. Las partículas se forman en un chip especial que permite una manipulación precisa de los estados cuánticos. Este enfoque no solo aumenta la velocidad de transmisión de datos, sino que también mejora la resistencia del sistema a los errores.

Una de las ventajas clave es la capacidad de los kudits para mantener sus propiedades cuánticas a largas distancias. Esto hace que la tecnología sea especialmente prometedora para la comunicación cuántica vía satélite.

El método se basa en el fenómeno de la entrelazación cuántica, un fenómeno único en el que dos partículas están intrínsecamente conectadas entre sí, independientemente de la distancia que las separa. Los investigadores generan un par de fotones entrelazados, donde uno (la señal) se convierte en un kudit 4D y el otro (el ocioso) se utiliza para controlar el estado del primero. Manipulando el fotón ocioso, los científicos codifican información en el fotón señal con alta precisión.

«Nuestro trabajo abre nuevos horizontes en el campo de la comunicación cuántica», señala el autor principal del estudio. «Creemos que la tecnología de los kudits será la base para la creación de una red cuántica global, que cambiará nuestra percepción de la seguridad y la velocidad de transmisión de datos».

El nuevo método no solo promete cambios revolucionarios en el ámbito de las comunicaciones cuánticas, sino que también puede contribuir al desarrollo de protocolos de cifrado invulnerables y la creación de potentes computadoras cuánticas capaces de resolver problemas inaccesibles para los sistemas de computación clásicos.