Los iones atrapados son uno de los principales sistemas para construir computadoras cuánticas y otras tecnologías cuánticas. Para vincular múltiples sistemas cuánticos de este tipo, se necesitan interfaces a través de las cuales se pueda transmitir la información cuántica. En los últimos años, los investigadores dirigidos por Tracy Northup y Ben Lanyon del Departamento de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck han desarrollado un método para hacer esto atrapando átomos en cavidades ópticas de modo que la información cuántica se pueda transferir de manera eficiente a partículas de luz. Luego, las partículas de luz pueden enviarse a través de fibras ópticas para conectar átomos en diferentes lugares. Ahora, sus equipos, junto con los teóricos dirigidos por Nicolas Sangouard de la Université Paris-Saclay, han entrelazado por primera vez dos iones atrapados a más de unos pocos metros de distancia.
Plataforma para construir redes cuánticas
Los dos sistemas cuánticos se instalaron en dos laboratorios, uno en el edificio que alberga el Departamento de Física Experimental y otro en el edificio que alberga el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia de Ciencias de Austria. «Hasta ahora, los iones atrapados solo se enredaban unos pocos metros en el mismo laboratorio. Esos resultados también se lograron utilizando sistemas de control compartidos y fotones (partículas de luz) con longitudes de onda que no son adecuadas para viajar distancias mucho más largas. «, explica Ben Lanyon. Después de años de investigación y desarrollo, los físicos de Innsbruck ahora han logrado entrelazar dos iones en todo el campus. «Para hacer esto, enviamos fotones individuales enredados con los iones a través de un cable de fibra óptica de 500 metros y los superpusimos entre sí, cambiando el enredo a los dos iones remotos», dice Tracy Northup, describiendo el experimento. «Nuestros resultados muestran que los iones atrapados son una plataforma prometedora para realizar futuras redes distribuidas de computadoras cuánticas, sensores cuánticos y relojes atómicos».
Los equipos de Ben Lanyon y Tracy Northup son parte de Quantum Internet Alliance, un proyecto internacional bajo Quantum Flagship de la Unión Europea. Los últimos resultados han sido publicados en Cartas de revisión física. La investigación fue financiada por el Austrian Science Fund FWF y la Unión Europea, entre otros.
