La idea de que dos átomos puedan “llamarse por teléfono” suena a ciencia ficción, pero es exactamente lo que logró un equipo de investigadores en Australia.
Y no es solo se trató de un experimento curioso: este avance podría redefinir cómo se construyen los ordenadores cuánticos y abrir un camino hacia procesadores escalables, fabricados con la misma tecnología de silicio que usamos desde hace décadas.
Hasta ahora, la escalabilidad era uno de los grandes cuellos de botella debido a que se podían crear cúbits muy estables, pero difíciles de conectar. Y con este nuevo enfoque, los átomos ya no son piezas aisladas, sino nodos capaces de conversar dentro del mismo silicio.
Cuando los átomos aprenden a conversar
La computación cuántica se sostiene sobre una paradoja: los cúbits, que son las unidades básicas de información cuántica, deben estar increíblemente aislados para evitar errores, pero al mismo tiempo necesitan comunicarse entre sí para realizar cálculos complejos. Ese equilibrio es uno de los grandes desafíos del hardware cuántico.
Los núcleos atómicos de silicio son candidatos perfectos para esta tarea porque conservan la información cuántica con una fidelidad extraordinaria.
El problema es que estaban demasiado aislados, incapaces de interactuar a larga distancia dentro de un chip. En otras palabras: eran buenos guardianes de la información, pero mudos.
El electrón como puente
El equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur encontró la solución en los electrones. Su naturaleza les permite extenderse en el espacio, funcionando como intermediarios entre núcleos separados.
Si cada núcleo se conecta a un electrón, estos electrones pueden “tocarse” entre sí y, al hacerlo, transmitir el entrelazamiento necesario para que los átomos se comuniquen.
La metáfora que usan los propios investigadores lo explica con claridad: antes, los núcleos estaban en habitaciones insonorizadas, hablando solo con quienes compartían el mismo espacio. Ahora, gracias a los electrones, tienen teléfonos que les permiten llamar a otras habitaciones, aunque estén lejos.
A la escala de la industria actual
Los experimentos se realizaron con núcleos separados 20 nanómetros, lo que equivale a menos de la milésima parte del grosor de un cabello humano. Traducido a escala humana, sería como si dos personas situadas entre Sídney y Boston lograran mantener una conversación fluida.
Más allá de lo espectacular de la comparación, lo fundamental es que esos 20 nanómetros coinciden con la escala a la que ya se fabrican los chips de silicio.
En otras palabras, no se trata de un descubrimiento futurista que requiera procesos imposibles, sino de un avance que podría adaptarse a las mismas técnicas que hoy producen ordenadores y teléfonos móviles.
El valor del entrelazamiento
El corazón de este logro es el entrelazamiento cuántico, un fenómeno por el cual dos partículas se vuelven inseparables en sus estados, aunque estén a gran distancia.
Lo que ocurra en una afecta instantáneamente a la otra. Este recurso es la base de tecnologías como la criptografía cuántica y es, sobre todo, lo que otorga a los ordenadores cuánticos su potencial para superar a los convencionales.
Lo que los investigadores australianos han conseguido es, por primera vez, extender ese entrelazamiento entre núcleos de silicio aislados, sin sacrificar estabilidad. Y lo han hecho utilizando una técnica llamada “puerta geométrica”, ya probada para manejar cúbits, pero nunca aplicada a núcleos tan alejados dentro de un chip.
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