La información cuántica se basa en la posibilidad de escribir mensajes en una partícula cuántica y leerlos de manera confiable. Sin embargo, si la partícula es relativista, lo que significa que se mueve con velocidades cercanas a la velocidad de la luz, es imposible paraLas técnicas estándar para decodificar inequívocamente el mensaje y la comunicación fallan. Gracias a la introducción de un nuevo método para escribir y leer el mensaje, los investigadores de la Universidad de Viena y la Academia de Ciencias de Austria garantizan la decodificación confiable de mensajes cuánticos que se transmiten extremadamente rápido.El resultado publicado en la revista PRL abre nuevas posibilidades de aplicaciones tecnológicas en información cuántica y comunicación cuántica.
Imaginemos la siguiente situación: Anna y Bill quieren comunicarse intercambiando un mensaje usando una propiedad de una partícula cuántica, digamos el giro de un electrón, que es una forma intrínseca de rotación de la partícula. Bill necesita el mensaje de Anna tan rápido como sea posible.es posible, por lo que Anna tiene que enviar el electrón a la velocidad máxima, muy cerca de la velocidad de la luz. Dado que Anna tiene el electrón en su laboratorio localizado, uno de los fundamentos de la física cuántica, el principio de incertidumbre de Heisenberg, prohíbe la velocidad de la luz.el electrón se definirá con precisión arbitraria. Cuando el electrón viaja extremadamente rápido, eso significa, relativísticamente, la interacción entre la relatividad especial y la física cuántica hace que el giro y la velocidad del electrón se enreden. Debido a esta correlación, que es más fuerte quelo que es clásicamente posible, Bill no puede leer el giro con el método estándar. ¿Pueden Anna y Bill mejorar su estrategia de comunicación?
Un grupo de investigadores dirigido por Časlav Brukner en la Universidad de Viena y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica IQOQI-Viena de la Academia de Ciencias de Austria han introducido una alternativa novedosa al alfabeto estándar utilizado por Anna y Bill.Su técnica garantiza que el mensaje, escrito por Anna y leído por Bill, puede decodificarse sin ambigüedades incluso cuando la partícula se comporta de acuerdo con la mecánica cuántica, debido al principio de incertidumbre de Heisenberg y la relatividad especial, debido a su velocidad muy alta.
El novedoso método presentado en la revista Physical Review Letters ofrece una nueva definición del giro de las partículas cuánticas que se mueven muy rápido. Por lo tanto, modifica la forma en que Anna escribe el mensaje y la forma en que Bill lo lee. La clave de esta técnica esuna "traducción" de la forma en que el mensaje se escribiría y leería entre el alfabeto estándar, usado cuando el electrón está en reposo, y el nuevo alfabeto, usado cuando el electrón viaja muy rápido ". Estos resultados son indicativos de que este procedimiento de traducción podríaabrirse a nuevas aplicaciones en información cuántica relativista ", dice Flaminia Giacomini, autora principal del artículo. Por ejemplo, esta técnica podría ser útil en la comunicación cuántica basada en satélites, donde una partícula que transporta un mensaje tiene que viajar rápidamente entre dos lejanospuntos de distancia
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Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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