A medida que el 2019 finaliza, el viaje hacia la plena realización computación cuántica continúa: los físicos han podido demostrar la teletransportación cuántica entre dos chips de computadora por primera vez.
En pocas palabras, este avance significa que la información se pasó entre los chips no a través de conexiones electrónicas físicas, sino a través de entrelazamiento cuántico – Al vincular dos partículas a través de un hueco utilizando los principios de la física cuántica.
Todavía no entendemos todo sobre entrelazamiento cuántico (es el mismo fenómeno que Albert Einstein llamó "acción espeluznante"), pero poder usarlo para enviar información entre chips de computadora es significativo, incluso si hasta ahora estamos confinados a un entorno de laboratorio estrictamente controlado.
"Pudimos demostrar una alta calidad entrelazamiento enlazar a través de dos chips en el laboratorio, donde los fotones en cualquiera de los chips comparten un solo estado cuántico " explica el físico cuántico Dan Llewellyn de la Universidad de Bristol en el Reino Unido.
"Cada chip se programó completamente para realizar una variedad de demostraciones que utilizan el enredo".
Hipotéticamente, el enredo cuántico puede funcionar a cualquier distancia. Dos partículas consiguen inextricablemente unidos, lo que significa que mirar uno nos dice algo sobre el otro, donde sea que esté (en este caso, en un chip de computadora separado).
Para lograr su resultado, el equipo generó pares de enredos fotones, codificando información cuántica de una manera que garantizaba bajos niveles de interferencia y altos niveles de precisión. Se unieron hasta cuatro qubits, el equivalente cuántico de los bits informáticos clásicos.
"La demostración principal fue un experimento de teletransportación de dos chips, por el cual el estado cuántico individual de una partícula se transmite a través de los dos chips después de realizar una medición cuántica". dice Llewellyn.
"Esta medición utiliza el extraño comportamiento de la física cuántica, que simultáneamente colapsa el enlace de enredo y transfiere el estado de la partícula a otra partícula que ya está en el chip receptor".
Luego, los investigadores pudieron realizar experimentos en los que la fidelidad alcanzó el 91 por ciento, ya que casi toda la información se transmitió y registró con precisión.
Los científicos están aprendiendo más y más sobre cómo funciona el enredo cuántico, pero por ahora es muy difícil de controlar. No es algo que pueda instalar dentro de una computadora portátil: necesita una gran cantidad de equipo científico voluminoso y costoso para que funcione.
Pero la esperanza es que los avances en el laboratorio, como este, algún día puedan conducir a avances en la informática que todos puedan aprovechar: una potencia de procesamiento súper potente y un Internet de siguiente nivel con protecciones de piratería incorporadas.
La baja pérdida de datos y la alta estabilidad de la teletransportación, así como el alto nivel de control que los científicos pudieron superar sus experimentos, son signos prometedores en términos de investigación de seguimiento.
También es un estudio útil para los esfuerzos para lograr que la física cuántica funcione con la tecnología de chip de silicio (Si-chip) utilizada en las computadoras de hoy en día, y las técnicas complementarias de semiconductores de óxido de metal (CMOS) utilizadas para fabricar esos chips.
"En el futuro, una integración de un solo chip Si de dispositivos fotónicos cuánticos y controles electrónicos clásicos abrirá la puerta a redes de procesamiento de información y comunicación cuántica totalmente compatibles con CMOS basadas en chips". dice el físico cuántico Jianwei Wang, de la Universidad de Pekín en China.
La investigación ha sido publicada en Física de la naturaleza.