La computación cuántica tiene enorme potencialpero enfrenta un problema de escalabilidad. Para que dicha máquina sea útil en términos reales, se deben ensamblar múltiples procesadores cuánticos en una sola ubicación. Esto aumenta el poder de un procesador pero también su tamaño, lo que lo hace menos práctico y más delicado. Los científicos están trabajando en una solución que suena como algo fuera de una serie de ciencia ficción: conectar núcleos remotos entre sí a través de la «teletransportación cuántica» para crear máquinas aún más poderosas.
La ruta hacia dicha transmisión de información está comenzando a aparecer. Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Oxford pudo enviar el primer algoritmo cuántico de forma inalámbrica entre dos procesadores cuánticos separados. Los dos núcleos pequeños aprovecharon su naturaleza única, agruparon sus capacidades y formaron una computadora superior para resolver problemas que ninguno de los dos podría resolver de forma independiente.
El equipo, dirigido por el estudiante graduado Dougal Main, logró obtener sistemas distantes para interactuar entre sí y compartir puertas lógicas con enredos cuánticos. Gracias a este fenómeno mecánico cuántico, un par de partículas vinculadas, incluso a distancia, pueden compartir el mismo estado y, por lo tanto, transmitir la misma información. Si uno cambia de estado, el otro lo refleja instantáneamente.
Los científicos de Oxford utilizaron enredos cuánticos para enviar casi instantáneamente información básica entre las computadoras. Cuando los datos viajan largas distancias bajo este principio, se dice que se produjo «teletransportación cuántica». Esto no debe confundirse con la idea convencional de teletransportación, que implica un intercambio hipotético inmediato de materia en el espacio. En el experimento, las partículas de luz permanecieron en el mismo lugar, pero el enredo permitió a las computadoras «ver» la información y el trabajo en paralelo.
Según el documento de investigación del equipo publicado en Naturalezala teletransportación cuántica de un algoritmo fue posible con fotones y con módulos separados por dos metros. La fidelidad de la información tenía una tasa del 86 por ciento. El resultado de esta arquitectura de computación cuántica distribuida es lo suficientemente bueno como para ser una ruta viable a la tecnología a gran escala y al Internet cuántico.
Las demostraciones de teletransportación cuántica en contextos computacionales han surgido previamente, pero se han limitado a la transferencia de estados entre sistemas. El ensayo de la Universidad de Oxford es distintiva porque utilizó la teletransportación para crear interacciones entre los núcleos distantes. «Este avance nos permite ‘conectar’ de manera efectiva diferentes procesadores cuánticos en una sola computadora cuántica totalmente conectada», relató Main.
Si la tecnología de computación cuántica distribuida continúa desarrollándose, la era de las máquinas cuánticas gigantes puede estar detrás de nosotros. El problema de la escalabilidad podría resolverse con más máquinas que operan juntas a través de la teletransportación cuántica. Por ahora, un procesador básico puede manejar 50 qubits, una unidad de información cuántica. Algunos científicos estiman que se necesitará una máquina con la capacidad de procesar miles o millones de qubits para resolver problemas complejos.
Incluso sin enredar, las máquinas cuánticas ya son lo suficientemente potentes como para resolver problemas aparentemente imposibles. Willow, el chip cuántico de Google, recientemente resuelto una tarea de referencia llamada muestreo de circuito aleatorio en cinco minutos; Una supercomputadora convencional habría tardado hasta 10 billones de años en obtener el mismo resultado.
Esta historia apareció originalmente en Cableado en españoly ha sido traducido del español.