Mi pregunta es específicamente si existe una técnica mediante la cual un solo fotón pueda ser "etiquetado" o "codificado" de tal manera que pueda atravesar nuestra atmósfera y llegar a algún tipo de detector junto con billones de otros y ser seleccionado de los otros fotones. ¿Sería esto posible usando el protocolo de entrelazamiento cuántico? ¿O tal vez una sincronización precisa (saber cuándo llegará el fotón al detector en función de saber cuándo sale y la distancia entre ellos)? Gracias
La comunicación cuántica de larga distancia en la atmósfera de la Tierra es posible. Hay realizaciones exitosas de distribución de clave cuántica y teletransportación cuántica , lo que demuestra que es posible detectar fotones individuales y pares entrelazados que han viajado distancias de hasta 300 km. Por supuesto, las pérdidas son enormes e inevitables, por lo que la atenuación total para un enlace entre dos islas Canarias en los experimentos mencionados fue de alrededor de 30 dB para fotones individuales y 70 dB para pares. Significa que la fuente de fotones entrelazados tiene que ser bastante brillante: la utilizada en los experimentos de Canary producidos pares/s. Y solo se detectaron alrededor de 0,07 pares/s en el lado receptor. Sin embargo, el ruido, que en su mayoría proviene de la luz parásita y los conteos oscuros del detector, puede reducirse lo suficiente (~200 Hz) para alcanzar una relación señal/ruido de coincidencia de 15:1. Esto se logra mediante el filtrado de frecuencias y el tiempo: la ventana de coincidencia se limitó a 3 ns y eso requirió correcciones para la desviación del tiempo del sistema de sincronización de reloj basado en GPS. La sincronización activa se realizó utilizando correlaciones temporales de fotones entrelazados: la hora local se ajustó para maximizar la tasa de eventos coincidentes. Los autores lo llaman "sincronización de reloj asistida por entrelazamiento".
Hay varias fuentes de pérdidas en los enlaces atmosféricos en el espacio libre: dispersión y absorción de ~0,07 dB/km, pérdidas por difracción debidas a la apertura limitada en el lado receptor que es inevitable, así como la desviación y distorsión del haz debido a la turbulencia atmosférica. La deambulación del haz puede corregirse en cierta medida mediante sistemas de seguimiento activo. En cuanto a la "conformación" específica de los fotones, existen algunas especulaciones sobre el uso de haces con momento angular orbital para reducir los efectos de la turbulencia, pero no parecen ser muy realistas, y algunos autores tienden a afirmar que, por el contrario, a mayor Los haces de Laguerre-Gaussian de orden son más sensibles a las distorsiones turbulentas.
La comunicación cuántica por satélite es una tarea factible, probablemente la veremos en un futuro próximo. En algunos aspectos es incluso más simple, ya que el camino recorrido en la densa capa de la atmósfera es mucho más corto. La comunicación óptica entre planetas en el nivel de un solo fotón tendría que lidiar con enormes pérdidas solo debido a la propagación de la difracción del haz, lo que no parece ser posible con la tecnología actual.
usuario10120
usuario10120
tirantes
tirantes