Investigadores logran teletransportar una puerta cuántica

Precisamente, científicos de la Universidad de Yale (Estados Unidos) han demostrado, en un artículo que se acaba de publicar en Nature , que es posible lograr uno de los pasos clave para los ordenadores cuánticos : el teletransporte de una puerta cuántica entre dos unidades de información (bits) cuánticos (o sea, qubits), a demanda.

El teletransporte funciona a partir del entrelazamiento , una característica de la mecánica cuántica por la cual dos partículas «coordinan» o correlacionan sus estados cuánticos de forma que el valor de cualquier propiedad, como la polarización o el color de un fotón, es el mismo para ambas partículas. Esto permite que al leer el estado de dichas partículas en puntos separados se obtenga el mismo resultado, si se comparte una clave, de forma que el efecto es que la información se «teletransporta» de un punto a otro.

En esta ocasión, los científicos de Yale demostraron que es posible hacer una operación cuántica o «puerta», sin ninguna interacción directa. Estas puertas son necesarias para la computación cuántica, que se basa en el funcionamiento de redes separadas de sistemas cuánticos.

Estos investigadores, dirigidos por Robert Schoelkopf , llevan tiempo trabajando en ello. En concreto, su enfoque es avanzar hacia la modularidad, una propiedad presente en células o máquinas y que permite configurar grandes y complejos sistemas, según han asegurado los investigadores. De esta forma, un sistema con una arquitectura modular y cuántica está compuesto por bloques que funcionan por separado como pequeños procesadores cuánticos interconectados entre sí.

¿Por qué es importante esto? Estos procesadores cuánticos solo pueden funcionar en pleno aislamiento unos de otros. Sin embargo, para formar un sistema más complejo, deben comunicarse. Una forma de resolver este problema es recurrir al teletransporte de puertas. Al menos en teoría.

Hasta ahora, porque los investigadores han asegurado que han logrado probar la eficacia de estos principios. En concreto, su estudio demuestra que ha habido comunicaciones en tiempo real y de forma controlada , para llevar a cabo las operaciones solicitadas, entre dos qubits.

El interés de los ordenadores cuánticos es que son capaces de alcanzar velocidades varios órdenes de magnitud mayores que los de los supercomputadores . Con esta finalidad, los científicos de Yale llevan años tratando de crear los primeros ordenadores cuánticos funcionales, usando circuitos superconductores.

Los bits cuánticos o qubits almacenan más información que los bits convencionales pero están sujetos a sufrir errores si hay perturbaciones externas. Un enfoque que intenta resolver este problema es diseñar qubits auxiliares que detectan estos errores y que pueden corregirlos.

En este caso, Robert Schoelkopf ha dicho que, por primera vez, han podido demostrar este principio. El haber logrado hacer una operación entre dos qubits conectados, es, según este investigador, «un hito en el camino hacia el procesamiento de información cuántica usando qubits corregibles».