La turbulencia atmosférica puede ser una molestia para los pasajeros de un avión, pero para los fotones entrelazados podría resultar algo así como una bendición. Las partículas que se utilizan en la comunicación por criptografía cuántica viajan como en un sueño a través de un ambiente turbulento

En 2007, el equipo de Anton Zeilinger en la Universidad de Viena, Austria, creaó pares de fotones en la cima de una montaña en La Palma, una de las islas Canarias, y emitió en haces uno de los pares 144 kilómetros a través del aire a Tenerife, creando el canal de comunicaciones cuánticas más distante hasta el momento.

Aún tenemos que desentrañar todas las condiciones que favorecen la transmisión de los fotones frágilmente entrelazados a través del aire, pero Andrew Semenov en el Instituto de Física de Kiev, Ucrania, y Werner Vogel en la Universidad de Rostock, Alemania, creen que pueden haber encontrado una de los aliados del entrelazamiento.

Se analizaron los datos del equipo de Zeilinger, que incluían información sobre las condiciones atmosféricas y la fuerza del enlace cuántico. La fuerza de enlace se establece comparando el número de fotones entrelazados que llegan a su respectivo receptor la cantidad de fotones no-entrelazados —por ejemplo, la luz de fondo— que también llegan al detector. Semenov y Vogel encontraron que cuando la señal era particularmente fuerte, las condiciones atmosféricas imperantes eran turbulentos (arxiv.org/abs/0909.2492). Esto contrasta con la comunicación óptica por satélite estándar, que puede verse afectada por la turbulencia atmosférica.

El flujo de aire turbulento causa fluctuaciones aleatorias en la temperatura atmosférica y esto hace que a los fotones les resulte más o menos fácil atravesar la atmósdera, dice Semenov. Las fluctuaciones producen, a veces, una atmósfera «más transparente» a través de la cual pueden viajar más fotones entrelazados sin ser dispersados.

«El ambiente turbulento no significa [siempre] un mejor canal», dice Vogel, ya que las fluctuaciones aleatorias tienen las mismas probabilidades de hacer que el ambiente sea más opaco para los fotones. Pero debido a que los receptores rechazan automáticamente los datos si la señal es demasiado débil y establecen una conexión sólo si la señal es fuerte, «las fluctuaciones pueden mejorar la situación». «Pueden ser útiles unas turbulencias creciendo desde el valor cero», dice Vogel.

Alessandro Fedrizzi, anteriormente en el equipo de Zeilinger y ahora en la Universidad de Queensland, en Santa Lucía, Australia, dice que es un «resultado sorprendente y alentador para la perspectiva de la eventual creación de redes de comunicación cuántica basadas en satélites.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

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