¿Cómo puede ser posible una red cuántica (Internet)?

Según el conocimiento que tengo, hay enrutadores, conmutadores, etc. Por lo tanto, habría que "medir" los paquetes antes de continuar. (Si no, ¿cómo sabrá alguien la maldita dirección IP?)

Pero esto termina efectivamente con cualquier ventaja del canal cuántico.

Entonces, ¿cómo funciona teóricamente la red cuántica?

Enviaría la dirección IP clásicamente.

Respuestas (3)

Transmitiría el paquete de un extremo a otro mediante teletransportación cuántica, que solo requiere comunicación clásica y recursos entrelazados. Si realiza mediciones en los qubits, solo lo hace en una codificación de corrección de errores de los datos originales, con el objetivo de revertir cualquier decoherencia potencial. Necesitaría una gran cantidad de bits entrelazados en ubicaciones distantes para transmitir grandes cantidades de información cuántica, pero no mediría ninguna información cuántica en ninguna estación de tránsito.

Nadie sabe cómo funcionará una Internet cuántica, ya que todavía está en la infancia de la idea. La principal dificultad es que la información cuántica está ajustada a un sistema físico particular. En la comunicación clásica, puede copiar cualquier señal, almacenarla y retransmitirla más tarde fácilmente. Sin embargo, en la comunicación cuántica, una vez que ha realizado la medición en todo el sistema, todo desaparece. Además, el acoplamiento con los entornos es un grave problema para la comunicación.

El propósito de Internet cuántica es cómo mover la información cuántica, lo que permitiría la tarea de distribuir claves cuánticas y colaborar entre diferentes computadoras cuánticas (a diferencia de la computación clásica, un servidor cuántico puede trabajar en un trabajo pero nunca sabe en qué está trabajando). ). Hay dos formas diferentes principales para la comunicación cuántica .

El primer esquema es el uso de la teletransportación cuántica . Suponemos que dos partes comparten un par entrelazado ilimitado. Para transmitir información cuántica, solo necesitan realizar operaciones locales y comunicación clásica ( LOCC ). La transmisión de un qubit requiere una medición en una partícula de un par entrelazado y el envío de dos bits clásicos. El modelo requiere una fuente confiable que genere una gran cantidad de pares entrelazados y los transmita a ambas partes. Además, las operaciones de dos puertas de qubits deben ser precisas.

El segundo esquema es la transmisión directa de qubits. Usando este método, los qubits generalmente son transportados por el fotón spin-1/2. La generación del fotón probablemente implique la transferencia de información cuántica desde el estado interno de una computadora cuántica y luego volver a convertirla en la parte receptora. Esto depende de cómo podría funcionar realmente una computadora cuántica y aún no lo sabemos.

Ambos esquemas requieren un "enrutador cuántico" para almacenar y redirigir los qubits al destino correcto. Un método es reducir la velocidad de la luz hasta que casi se detenga, de modo que pueda almacenarse en el enrutador cuántico por un tiempo. Otro enfoque sería transferir qubit del fotón a un estado atómico y luego volver a convertirlo más tarde, lo que podría almacenarse durante más tiempo.

Como se dijo antes, no está claro cómo funcionaría la Internet cuántica final. Lo decoherente debe ser el tema principal en la decisión de los esquemas prácticos. Probablemente, algún día podamos usar el neutrino para la comunicación interplanetaria, ya que tiene una interacción muy débil con las partículas normales y, por lo tanto, el estado cuántico se puede conservar durante un año luz.

No hay nada que le impida transmitir información de enrutamiento por canales clásicos, luego los paquetes cuánticos se enrutarán de acuerdo con la información clásica y serán compartidos por el receptor y el remitente en esos encabezados.