Un equipo de investigación ha demostrado la distribución de clave cuántica (QKD) intermodal a través de un canal de espacio libre de 18 kilómetros. Este avance es significativo porque combina la robustez de los sistemas de espacio libre con la eficiencia de los detectores de temperatura ambiente y la capacidad de corregir las perturbaciones atmosféricas mediante óptica adaptativa. La QKD intermodal utiliza diferentes grados de libertad de los fotones, como la polarización y el momento angular orbital (OAM), para codificar la información, lo que potencialmente aumenta la seguridad y la capacidad de transmisión.

El experimento superó las limitaciones de distancia y estabilidad que a menudo afectan a los sistemas QKD basados en espacio libre. La integración de un sistema de óptica adaptativa fue crucial para mitigar los efectos de la turbulencia atmosférica, que puede dispersar y distorsionar los fotones, comprometiendo la calidad de la señal. Al corregir estas distorsiones en tiempo real, el sistema mantuvo una tasa de error de bits cuánticos (QBER) baja y una tasa de clave segura aceptable a lo largo de la distancia de 18 km. Además, el uso de detectores de temperatura ambiente simplifica la implementación y reduce los costes operativos en comparación con los detectores criogénicos.

Este logro representa un paso importante hacia la implementación práctica de redes QKD a gran escala. La capacidad de transmitir claves cuánticas de forma segura a distancias considerables en espacio libre, utilizando tecnologías más accesibles, abre nuevas vías para la comunicación cuántica en escenarios donde el despliegue de fibra óptica es inviable o costoso. Las implicaciones incluyen la seguridad de las comunicaciones entre edificios, ciudades o incluso entre satélites y estaciones terrestres, sentando las bases para futuras infraestructuras de internet cuántico.