Durante la década de 1990, se lograron avances importantes en el campo de las telecomunicaciones, consiguiendo extender la red a distancias más allá de las ciudades y áreas metropolitanas, marcando así un antes y un después en la comunicación global. Para poder aumentar la escala del sistema se utilizaron repetidores, que mejoraban las señales atenuadas y les permitían viajar a distancias más largas con las mismas características de intensidad y fidelidad. Con la adición de satélites al sistema, se ha logrado normalizar el hecho de estar perdido entre las montañas en Europa y poder hablar con amigos viviendo en la otra punta del mundo.

En el camino hacia la construcción de la futura internet cuántica, las memorias cuánticas desempeñan ese mismo papel. Junto con las fuentes generadoras de qubits, son los componentes básicos de este sistema, y actúan como repetidores de operaciones de datos utilizando la superposición y el entrelazamiento cuánticos como ingredientes claves. Pero, para poder manejar un sistema como la internet cuántica, primero es necesario entrelazar esas memorias a larga distancia, y mantener ese entrelazamiento de la manera más eficiente posible.

Dario Lago, Samuele Grandi, Alessandro Seri y Jelena Rakonjac, del ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas) en la localidad barcelonesa de Castelldefels, dirigidos por el profesor ICREA del ICFO Hugues de Riedmatten, han logrado, por primera vez, un entrelazamiento materia-materia entre dos memorias cuánticas. Este entrelazamiento se ha conseguido entre memorias de estado sólido, con propiedades multimodo, remotas (colocadas a cierta distancia), y operando en la longitud de onda de las telecomunicaciones, siendo por lo tanto una tecnología potencialmente adaptable a una escala mayor. Dicho de manera más simple; han conseguido almacenar, durante un máximo de 25 microsegundos, un único fotón entre dos memorias cuánticas separadas entre sí por 10 metros de distancia.

Los investigadores sabían que el fotón estaba en una de las dos memorias, pero no sabían en cuál. De hecho, el fotón estaría en un estado de superposición cuántico en dos memorias a la vez, que, sorprendentemente, se encontraban a 10 metros de distancia. El equipo supo que se había creado entrelazamiento al detectar un fotón en la longitud de onda de las telecomunicaciones, que se almacenó en las memorias cuánticas de forma múltiplex, una técnica que permite enviar varios mensajes simultáneamente por un solo canal de comunicación. Estas dos características – lograr entrelazamiento en la longitud de onda de las telecomunicaciones y de forma múltiplex – son clave para poder escalar/extender el sistema a grandes distancias, y se han logrado juntas por primera vez.