Un nuevo descubrimiento que marcará una era: ¡La transferencia de datos mediante teletransporte cuántico es una realidad!

Según informa Donanımhaber, aunque las computadoras cuánticas tienen el potencial de revolucionar el mundo científico, todavía deben superarse muchos desafíos técnicos para su uso a gran escala. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Oxford podrían haber superado un umbral importante en este campo. Según el artículo publicado en la revista Nature, los científicos lograron realizar una transferencia de datos entre dos computadoras cuánticas mediante teletransporte cuántico.

LAS DISTANCIAS PIERDEN SU IMPORTANCIA

En el experimento, las dos computadoras cuánticas se colocaron a unos dos metros de distancia. Sin embargo, los investigadores señalan que, teóricamente, la distancia no tiene importancia. Gracias al entrelazamiento cuántico, se considera posible la creación de una red cuántica a nivel mundial o incluso interplanetaria.

Este avance también significa un gran paso en cuanto a la escalabilidad de las computadoras cuánticas. Mientras que las computadoras tradicionales utilizan transistores, las computadoras cuánticas operan a través de unidades llamadas qubits (bits cuánticos).

A diferencia del sistema binario (1 y 0) de las computadoras clásicas, los qubits pueden representar múltiples estados al mismo tiempo. Esta característica es revolucionaria, especialmente para cálculos complejos.

Sin embargo, las computadoras cuánticas actuales aún no contienen un número suficiente de qubits ni niveles de error lo suficientemente bajos para cálculos a gran escala.

Por ello, los investigadores trabajan en la idea de conectar varias computadoras cuánticas entre sí para formar un sistema más grande. Con un enfoque similar al de los sistemas de computación distribuida en las computadoras tradicionales, podría ser posible construir sistemas de cálculo más potentes reuniendo qubits en diferentes máquinas.

EL NUEVO VÍNCULO DE COMUNICACIÓN: EL ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO

Las computadoras tradicionales utilizan señales eléctricas o redes inalámbricas para la comunicación de datos. Sin embargo, las computadoras cuánticas no pueden comunicarse directamente con los métodos clásicos de comunicación de datos. En su lugar, se utiliza un fenómeno llamado entrelazamiento cuántico (entanglement).

El entrelazamiento cuántico se refiere a un vínculo misterioso que establecen dos objetos cuánticos entre sí. Cuando se mide el estado de un objeto, el otro objeto con el que está entrelazado adquiere instantáneamente el mismo estado.

Si pensamos en esto a través de los sistemas de computación cuántica, vemos que podemos superar el mencionado número insuficiente de qubits entrelazando dos o más sistemas.

Una red cuántica de este tipo podría proporcionar los qubits adicionales necesarios para ejecutar programas y procesos más complejos. Además, los datos entrelazados permiten realizar cálculos más precisos. La transferencia de información desde una computadora cuántica a una máquina tradicional donde podamos leerla e interpretarla presenta una tasa de error más alta; esta tasa de error ha sido un obstáculo durante mucho tiempo.

UN 70 POR CIENTO DE PRECISIÓN

Para lograr el avance mencionado, los científicos crearon dos trampas de iones conectadas entre sí por un cable óptico de dos metros. Cada trampa contenía un ion de estroncio y uno de calcio. Mientras que los iones de calcio funcionaban como unidad de memoria, los iones de estroncio asumieron el papel de interfaz de la red cuántica. Los láseres enviados a través del cable óptico iniciaron el proceso de entrelazamiento mediante fotones.

Los investigadores descubrieron que, durante el experimento, el entrelazamiento no se lograba con éxito en cada disparo láser, pero los intentos fallidos no alteraban el estado de los iones. Gracias a esto, el experimento pudo intentarse repetidamente sin necesidad de reiniciarlo.

Además, cuando el entrelazamiento se lograba con éxito, se producía una emisión de fotones medible. Esto ofreció a los científicos una pista importante que indicaba que el entrelazamiento se había realizado correctamente.

En las etapas posteriores del experimento, los científicos probaron el algoritmo de Grover utilizando teletransporte cuántico. En los análisis realizados, la red cuántica logró realizar cálculos exitosos con una tasa de precisión del 70 por ciento.

Los investigadores señalaron que las tasas de error no se debían al teletransporte cuántico, sino a las operaciones de hardware local. Se considera que con hardware cuántico comercial serían posibles tasas de precisión más altas.

LAS REDES CUÁNTICAS Y SU LUGAR EN EL FUTURO

Este desarrollo podría sentar las bases de lo que en el futuro se llamará internet cuántico, redes de ultra seguridad y alta capacidad. Garantizar una transferencia de datos sin errores entre computadoras cuánticas podría revolucionar muchos campos como la criptografía, la inteligencia artificial, el análisis de grandes datos y el descubrimiento de fármacos.

Sin embargo, existen algunos obstáculos para esta tecnología. Aunque el concepto de distancia desaparece teóricamente, los experimentos actuales se limitan a cables ópticos. Sigue siendo incierto qué tan efectiva podría ser la infraestructura de fibra óptica a largas distancias debido al ruido cuántico.

¿QUÉ ES EL TELETRANSPORTE CUÁNTICO?

El teletransporte cuántico se basa en un fenómeno físico llamado entrelazamiento cuántico. El entrelazamiento significa que dos partículas pueden afectar el estado de la otra simultáneamente, a pesar de estar lejos una de la otra.

Con este método, el estado cuántico de una partícula puede transferirse a otra partícula.

Sin embargo, aquí no se trata de la transferencia de una partícula física; la información se transporta de un punto a otro gracias al entrelazamiento.