Un nodo cuántico de memoria es un diminuto diamante con un defecto que puede almacenar y emitir fotones individuales. Pero su luz tiene una longitud de onda de 637 nanómetros: un rojo similar al del rubí que casi se absorbe por completo tras unos pocos metros de fibra óptica estándar. Para la comunicación a larga distancia se necesita un «traductor» que repinte el fotón en el rango infrarrojo de telecomunicaciones, donde el vidrio es casi transparente.
Los científicos ensamblaron un conversor de frecuencia compacto directamente en la fibra óptica. En su interior hay un cristal de niobato de litio con una estructura periódica que actúa como una rejilla: el fotón de entrada «se desliza» a lo largo de ella y sale con una longitud de onda de 1588 nanómetros, apta para transmitirse a cientos de kilómetros. El dispositivo, del tamaño de una caja de cerillas, convierte aproximadamente uno de cada once fotones, y el ruido de la bomba se suprime hasta 154 cuentas por segundo, más silencioso que un susurro en una habitación vacía.
Este conversor es la clave para el internet cuántico. Los autores calcularon que, incluso después de 100 kilómetros de fibra, el entrelazamiento entre el espín de la vacante de nitrógeno en el diamante y el fotón transmitido se mantiene con una precisión superior al 52 por ciento. Esto significa que los repetidores cuánticos pueden construirse con componentes de fibra ya disponibles, sin tender nuevas líneas.
La luz con una longitud de onda de 637 nanómetros es ese mismo color rojo que vemos en el rubí, mientras que 1588 nanómetros ya es invisible para el ojo y se encuentra en el infrarrojo cercano, donde la fibra óptica es más transparente.
En la serie «Star Trek» usan el subespacio para comunicaciones a larga distancia; aquí solo se cambia el color del fotón, pero el efecto es el mismo: la información llega sin pérdidas.