Investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Sevilla han logrado demostrar una ventaja cuántica en un juego de cooperación denominado «odd-cycle game» (juego de ciclo impar). Este hallazgo, publicado en la revista Physical Review Letters, proporciona evidencia tangible de que los sistemas cuánticos pueden superar a los métodos clásicos en ciertas tareas, incluso en escenarios que pueden ser comprendidos por el público en general.
Los sistemas cuánticos tienen el potencial de abordar problemas complejos de manera más rápida y eficiente que los ordenadores clásicos. Sin embargo, hasta ahora, pocos estudios han demostrado de forma concluyente que los ordenadores cuánticos pueden superar a los clásicos en tareas específicas. La mayoría de estos estudios se han centrado en tareas que implican cálculos avanzados, simulaciones u optimizaciones, lo que dificulta su comprensión para el público no especializado.
El juego de ciclo impar
El «odd-cycle game» es un juego no local en el que los jugadores deben responder a una consulta de un árbitro sin comunicarse entre sí. El equipo gana si sus respuestas son coherentes con las condiciones de victoria del juego. En este contexto, cada jugador debe asignar uno de dos colores a una placa en una mesa redonda con un número impar de asientos. El árbitro asigna aleatoriamente a los jugadores la misma placa o placas adyacentes. Para ganar, los jugadores deben devolver el mismo color si están en la misma placa y colores diferentes si están en placas distintas.
En su experimento, los investigadores utilizaron iones de estroncio entrelazados a una distancia de dos metros, controlados por sistemas de trampa de iones independientes. Mediante una estrategia cuántica, que implica el entrelazamiento previo de los jugadores, se observó que su tasa de éxito era significativamente mayor que la alcanzable mediante la mejor estrategia clásica, con una confianza de 26 sigma, un resultado que refuerza la validez de la ventaja cuántica.
Los resultados de este estudio no solo son importantes para el campo de la física cuántica, sino que también abren la puerta a una mejor comprensión de cómo los sistemas cuánticos pueden aplicarse a situaciones cotidianas. «Creemos que es la primera vez que se muestra y se explica la ventaja cuántica de una manera tangible, accesible a una audiencia no especializada», señala Peter Drmota, autor principal del estudio.
A medida que la investigación avanza, el equipo planea explorar estrategias cuánticas en otros juegos de cooperación no locales, como el «Magic Square», donde un equipo con recursos cuánticos puede ganar en todas las ocasiones, mientras que un equipo sin recursos cuánticos no puede. Estos avances son un paso hacia la creación de un futuro internet cuántico, donde la comunicación entre dispositivos cuánticos podría transformar industrias enteras.
