Fue solo un milímetro para los científicos, pero un gran salto para la tecnología cuántica

Buenos Aires-(Nomyc)-En un reciente experimento, un equipo de científicos en Alemania logró atrapar una porción de luz, meterla en una “maleta” y transportarla a otro lugar, a una escala invisible a simple vista, en una cámara de vacío bajo condiciones controladas dentro de un laboratorio, pero el logro es un avance en el desarrollo de la computación y las comunicaciones cuánticas.

Transportar la luz como si fuera un objeto sólido suena muy llamativo, pero la clave del hallazgo es poder “transportar la información que contiene la luz”, según le dice a BBC Mundo Patrick Windpassinger, físico de la Universidad de Mainz y líder de la investigación, que fue publicada en la revista especializada Physical Review Letters.

Maletas de atómos: transmitir luz no es algo nuevo, ya que la luz puede viajar, por ejemplo, a través de un cable de fibra óptica, pero lo diferente esta vez, fue que la luz fue almacenada en una “maleta” de memoria cuántica de luz y trasladada a través de una cinta transportadora óptica.

¿Memoria cuántica?, ¿cinta transportadora óptica? ¿Qué es eso? Windpassinger y su equipo tomaron unas diminutas partículas de luz, llamadas “fotones” y las empacaron dentro de una maleta hecha de átomos ultrafríos de rubidio-87.

Estas maletas de rubidio-87 ofrecen una alta capacidad de almacenamiento durante largo tiempo y a estas se les llama “memorias cuánticas”, porque en su interior llevan toda la información de la luz.

Luego, los investigadores utilizaron dos rayos láser para llevar la maleta de un lado al otro, como si fuera una cinta transportadora óptica y según señala Windpassinger “movimos la maleta en una corta distancia y luego volvimos a sacar la luz”, todo a una escala cuántica, por lo que en total, la maleta recorrió solo 1,2 milímetrossobre la cinta láser.

¿Qué es la computación cuántica?durante años, la computación cuántica se ha vislumbrado como una tecnología capaz de resolver problemas complejos a gran velocidad.

Las computadoras tradicionales utilizan series de 1 y 0, llamados bits, y que son las unidades básicas a partir de las cuales procesan la información y realizan sus cálculos y un bit puede ser 1 ó 0, pero no los dos a la vez, mientras que en una computadora cuántica, en cambio, la unidad básica se llama cúbit y tiene el extraordinario poder de ser 1 y 0 al mismo tiempo y como resultado, una computadora basada en cúbits puede hacer muchos más cálculos a mayor velocidad que una máquina convencional.

Las computadoras cuánticas podrían ser muy útiles en áreas como el desarrollo de nuevos medicamentos, entender mejor el cambio climático o potenciar la inteligencia artificial, aunque aún no se desarrollan de manera masiva, y entre varias posibilidades, algunos investigadores experimentan con partículas de luz para transportar la información con la que trabajan estas máquinas.

Sobre la importancia de este experimento: en la computación y la comunicación cuántica, la luz puede servir como un conductor de grandes cantidades de datos, mucho más que las computadoras convencionales.

Para lograr que las computadoras cuánticas algún día sean una realidad de manera masiva, los científicos se enfrentan al reto de transportar los datos de manera segura y eficiente, sin que se pierda en el camino.

Según explica Windpassinger, “las memorias cuánticas, que permiten empacar y desempacar la información almacenada en la luz, son «esenciales» para crear redes de comunicaciones cuánticas”.

El problema con la luz es que no es fácil de capturar y Windpassinger explica que “al intentar transportarla de un lugar a otro de manera controlada, de manera usual, termina perdiéndose.

Una “pista” de memorias de luz: utilizar el método de las maletas de átomos sobre la cinta láser, permite transportar la luz, ubicarla y extraerla con un alto grado de precisión, sin que haya pérdida significativa de átomos ni sobrecalentamiento, explican los investigadores y por eso Windpassinger y su equipo creen que en un futuro se podrían crear “pistas” por las que viajen memorias de luz, cuya información se pueda extraer en otra parte.

De esa manera, se mejoraría significativamente la velocidad y el desempeño de las computadoras y dispositivos que utilizamos hoy.

Por ahora, todo esto está en etapa experimental, pero es un paso más en el prometedorámbito de la computación cuántica.

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