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A medida que el año 2019 se acerca a su fin, el viaje hacia la computación cuántica plenamente realizada continúa: los físicos han podido demostrar por primera vez la teletransportación cuántica entre dos chips informáticos.

En pocas palabras, este avance significa que la información se pasó entre los chips no por conexiones electrónicas físicas, sino por el entrelazamiento cuántico, es decir, al unir dos partículas a través de una brecha usando los principios de la física cuántica.

Todavía no entendemos todo sobre el entrelazamiento cuántico (es el mismo fenómeno que Albert Einstein llamó famosamente «acción espeluznante»), pero ser capaz de usarlo para enviar información entre los chips de ordenador es significativo, incluso si hasta ahora estamos confinados a un entorno de laboratorio muy controlado.

«Pudimos demostrar un enlace de alta calidad entre dos chips en el laboratorio, donde los fotones de cada chip comparten un único 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 serie de demostraciones que utilizan el entrelazamiento».

Hipotéticamente, el entrelazamiento cuántico puede funcionar a cualquier distancia. Dos partículas se enlazan inextricablemente, lo que significa que al mirar una nos dice algo sobre la otra, dondequiera que esté (en este caso, en un chip de ordenador separado).

Para lograr su resultado, el equipo generó pares de fotones enmarañados, codificando la información cuántica de manera que se garantizaron bajos niveles de interferencia y altos niveles de precisión. Hasta cuatro qubits -el equivalente cuántico de los bits de computación clásicos- fueron enlazados entre sí.

«La demostración principal fue un experimento de teletransportación de dos chips, en el que el estado cuántico individual de una partícula se transmite a través de los dos chips después de que se realiza una medición cuántica», dice Llewellyn.

«Esta medición utiliza el extraño comportamiento de la física cuántica, que colapsa simultáneamente el enlace de entrelazamiento y transfiere el estado de la partícula a otra partícula que ya está en el chip receptor».

Los investigadores pudieron entonces realizar experimentos en los que la fidelidad alcanzó el 91 por ciento, ya que casi toda la información fue transmitida y registrada con precisión.

Los científicos están aprendiendo cada vez más sobre cómo funciona el entrelazamiento cuántico, pero por ahora es muy difícil de controlar. No es algo que se pueda instalar dentro de un portátil: se necesita un montón de equipo científico voluminoso y caro para que funcione.

Pero la esperanza es que los avances en el laboratorio, como éste, puedan algún día conducir a avances en la computación que todos puedan aprovechar: una potencia de procesamiento superpotente y una Internet de nivel superior con protecciones contra la piratería informática incorporadas.

La baja pérdida de datos y la alta estabilidad de la teletransportación, así como el alto nivel de control que los científicos pudieron obtener sobre sus experimentos, son todos signos prometedores en términos de investigación de seguimiento.

También es un estudio útil para los esfuerzos por hacer que la física cuántica funcione con la tecnología del chip de silicio (Si-chip) utilizado en los ordenadores actuales, y las técnicas complementarias de semiconductor de óxido metálico (CMOS) utilizadas para fabricar esos chips.

«En el futuro, una sola integración Si-chip de dispositivos fotónicos cuánticos y controles electrónicos clásicos abrirá la puerta a redes de comunicación cuántica y de procesamiento de información 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 Nature Physics.

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