En un experimento pionero, ingenieros de la Universidad de Pensilvania lograron llevar las redes cuánticas desde el entorno de laboratorio a cables de fibra óptica comerciales, utilizando el mismo protocolo de internet (IP) que las redes actuales. Según informa la revista Science, esta investigación confirma que las frágiles señales cuánticas pueden funcionar de manera estable en la infraestructura que transporta el tráfico en línea cotidiano. El equipo de investigación realizó pruebas de campo en la red de fibra óptica del campus de Verizon, demostrando la viabilidad práctica de la tecnología de redes cuánticas.

El microchip "Q-Chip" desarrollado por el equipo posee la capacidad de coordinar datos cuánticos y clásicos, y es compatible con los protocolos de red modernos. Esta innovación sienta las bases para construir el futuro "internet cuántico", que promete tener un impacto transformador similar al de los inicios de internet. Las señales cuánticas, basadas en las propiedades de partículas "entrelazadas", pueden permitir el intercambio de capacidad de procesamiento entre computadoras cuánticas, abriendo nuevos caminos para la aceleración de la inteligencia artificial, el desarrollo de nuevos fármacos y el diseño de nuevos materiales. La investigación logró por primera vez en fibra óptica comercial el envío de señales cuánticas, la corrección automática de ruido y el procesamiento estandarizado de paquetes de datos, utilizando el mismo sistema de direccionamiento y herramientas de gestión que el internet tradicional.

El profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Liang Feng, señaló: "Al validar la capacidad de gestión de señales cuánticas de un chip integrado en una red comercial en tiempo real, hemos dado un paso clave hacia experimentos a gran escala y un internet cuántico práctico". El "Q-Chip" desarrollado por el equipo de investigación enruta las señales mediante la propagación previa de señales clásicas, manteniendo al mismo tiempo la integridad de la señal cuántica. Este sistema integra la información cuántica en el marco del protocolo IP, demostrando que el internet cuántico puede utilizar el mismo lenguaje que las redes tradicionales; esta compatibilidad es clave para expandir la infraestructura existente. En las pruebas, el sistema mantuvo una fidelidad de transmisión superior al 97%, y el diseño del chip basado en silicio permite la producción en masa, facilitando la difusión de la tecnología.

La expansión del internet cuántico aún enfrenta desafíos, siendo el principal obstáculo la incapacidad de amplificar las señales cuánticas sin destruir el entrelazamiento. Aunque la tecnología actual de transmisión de "claves cuánticas" puede lograr comunicaciones seguras a larga distancia, no es suficiente para conectar procesadores cuánticos reales. La investigación de la Universidad de Pensilvania, al demostrar la capacidad de un chip para operar señales cuánticas en fibra óptica comercial, proporciona una importante solución temprana. Robert Broberg, miembro del equipo de investigación, hizo la siguiente analogía: "Es como en los primeros días del internet tradicional en la década de 1990; el internet cuántico está abriendo la puerta a cambios desconocidos".