Los satélites cuánticos pronto podrán depender de transmisores terrestres en lugar de generar señales en el espacio.
sciencedaily.com/17 de diciembre de 2025
Universidad Tecnológica de Sídney
Resumen: Los investigadores han demostrado que las señales cuánticas pueden enviarse desde la Tierra a los satélites, no solo desde el espacio, como se creía anteriormente. Este avance podría hacer que las redes cuánticas globales sean mucho más potentes, asequibles y prácticas.
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Los científicos acaban de revolucionar la comunicación cuántica por satélite: enviar entrelazamiento desde la Tierra podría impulsar una futura internet cuántica. Crédito: Shutterstock
Los satélites cuánticos son conocidos por enviar partículas de luz entrelazadas desde la órbita hasta estaciones terrestres, un método utilizado para crear enlaces de comunicación extremadamente seguros. Una nueva investigación demuestra que el proceso también puede funcionar a la inversa, enviando señales cuánticas desde la Tierra hasta un satélite, un método que durante mucho tiempo se consideró impráctico.
Este hallazgo elimina varias limitaciones importantes de los sistemas satelitales cuánticos actuales. Los equipos terrestres pueden consumir mucha más energía, son más sencillos de mantener y pueden producir señales mucho más potentes. Estas ventajas podrían ser cruciales para la construcción de futuras redes que conecten computadoras cuánticas mediante satélites que actúen como repetidores.
Detalles del estudio y logros recientes
La investigación, titulada "Distribución del entrelazamiento cuántico a través de canales satelitales de enlace ascendente", realizada por el profesor Simon Devitt, el profesor Alexander Solntsev y un equipo de investigación de la Universidad de Tecnología de Sydney (UTS), se publicó recientemente en la revista Physical Review Research .
La comunicación cuántica por satélite ya ha experimentado avances importantes. El satélite chino Micius, lanzado en 2016, permitió las primeras demostraciones de datos cifrados cuánticamente enviados desde el espacio. En 2025, el microsatélite Jinan-1 impulsó aún más este trabajo al establecer una conexión cuántica de 12.900 km entre China y Sudáfrica.
¿Por qué se descartó la comunicación cuántica de enlace ascendente?
"Los satélites cuánticos actuales crean pares entrelazados en el espacio y luego envían cada mitad del par a dos puntos de la Tierra, lo que se denomina 'enlace descendente'", explicó el profesor Solntsev. "Se utiliza principalmente en criptografía, donde solo se necesitan unos pocos fotones (partículas de luz) para generar una clave secreta".
Los científicos ignoraron en gran medida el enfoque opuesto, según el cual los fotones entrelazados se producen en la Tierra y se transmiten hacia arriba. Esta idea se consideró poco realista debido a las pérdidas previstas, la interferencia y la dispersión de la luz al viajar a través de la atmósfera.
Modelando el escenario "imposible"
La idea es disparar dos partículas de luz individuales desde estaciones terrestres separadas a un satélite que orbita a 500 km sobre la Tierra, viajando a unos 20.000 km por hora, de modo que se encuentren con tanta precisión que experimenten interferencia cuántica. ¿Es esto siquiera posible?, preguntó el profesor Devitt.
Según los investigadores, un modelado minucioso sugiere que la respuesta es afirmativa. «Sorprendentemente, nuestro modelado demostró que un enlace ascendente es factible. Incluimos efectos reales como la luz de fondo de la Tierra y los reflejos de la luz solar de la Luna, los efectos atmosféricos y la alineación imperfecta de los sistemas ópticos», afirmó.
Hacia una Internet cuántica escalable
El equipo dice que la idea podría probarse pronto utilizando drones o receptores montados en globos, proporcionando un trampolín hacia redes cuánticas a gran escala que abarquen naciones y continentes utilizando pequeños satélites en la órbita terrestre baja.
"Una internet cuántica es muy diferente de las incipientes aplicaciones criptográficas actuales. Es el mismo mecanismo principal, pero se necesitan muchos más fotones (más ancho de banda) para conectar las computadoras cuánticas", afirmó el profesor Devitt.
La estrategia de enlace ascendente podría ofrecer una solución práctica. "El método de enlace ascendente podría proporcionar ese ancho de banda. El satélite solo necesita una unidad óptica compacta para interferir los fotones entrantes y reportar el resultado, en lugar de hardware cuántico para producir los billones y billones de fotones por segundo necesarios para compensar las pérdidas en tierra, lo que permite un enlace cuántico de gran ancho de banda. Esto reduce los costos y el tamaño, y hace que el enfoque sea más práctico."
El entrelazamiento cuántico como infraestructura cotidiana
El profesor Devitt compara la visión a largo plazo con la electricidad moderna. «En el futuro, el entrelazamiento cuántico será similar a la electricidad. Un producto básico del que hablamos que alimenta otros dispositivos. Se genera y transmite de una forma a menudo invisible para el usuario; simplemente enchufamos nuestros electrodomésticos y la usamos. En última instancia, esto ocurrirá lo mismo con las grandes redes de entrelazamiento cuántico. Habrá dispositivos cuánticos que se conecten tanto a una fuente de entrelazamiento como a una fuente de energía, utilizando ambas para realizar alguna función útil», afirmó.
El proyecto combina la experiencia de la Facultad de Ingeniería y TI de la UTS y la Facultad de Ciencias, reuniendo a especialistas en redes cuánticas, modelado de sistemas y fotónica. Demuestra cómo la colaboración interdisciplinaria en la UTS ayuda a abordar algunos de los desafíos más exigentes de las tecnologías emergentes.
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Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad Tecnológica de Sídney .
Nota: El contenido puede sufrir modificaciones de estilo y extensión.
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Referencia de la revista:
S. Srikara, Hudson Leone, Alexander S. Solntsev, Simon J. Devitt. Distribución del entrelazamiento cuántico mediante canales satelitales de enlace ascendente . Physical Review Research , 2025; 7 (4) DOI: 10.1103/v3p1-kz4h
Universidad Tecnológica de Sídney. «Científicos demuestran que la conexión cuántica Tierra-espacio, que era “imposible”, es factible». ScienceDaily. ScienceDaily, 17 de diciembre de 2025. < www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251217082515.htm > .
