La investigación sobre redes cuánticas ha cobrado un nuevo impulso gracias a un estudio realizado por físicos de la Universidad Northwestern, quienes han propuesto una estrategia innovadora para estabilizar estas redes en constante cambio. Este avance es crucial para el desarrollo de computación cuántica y comunicaciones ultra-seguras, ámbitos en los que las conexiones cuánticas son fundamentales, pero que enfrentan el gran desafío de la desaparición de los enlaces tras su uso.
Los científicos descubrieron que, al añadir un número suficiente de conexiones, la red puede mantener su funcionalidad a pesar de la desaparición de los enlaces provocada por la comunicación. Sin embargo, este proceso debe ser cuidadosamente equilibrado, ya que agregar demasiadas conexiones puede agotar los recursos, mientras que añadir muy pocas podría llevar a una red fragmentada que no satisfaga la demanda de los usuarios.
Desafíos de las redes cuánticas
Las redes cuánticas operan utilizando el entrelazamiento cuántico, un fenómeno que permite que dos partículas estén correlacionadas sin importar la distancia que las separe. Sin embargo, cada enlace cuántico solo puede ser utilizado una vez para transmitir información, lo que representa una limitación significativa en comparación con las redes clásicas, donde la infraestructura soporta múltiples comunicaciones de manera simultánea.
El autor principal del estudio, István Kovács, señaló que el reto radica en que, al abrir una red cuántica a los usuarios, esta tiende a desmoronarse rápidamente. Para abordar este problema, su equipo desarrolló un modelo que simula el comportamiento de los usuarios en una red cuántica, lo que les permitió identificar el número crítico de enlaces que deben ser reintegrados tras cada evento de comunicación. Este número se sitúa en la raíz cuadrada del número total de usuarios, lo que resulta sorprendente, dado que se esperaba que esta cifra fuera mayor.
Así, si existen un millón de usuarios en la red, se necesitarían alrededor de mil enlaces adicionales por cada qubit de información enviado. Kovács sugiere que esta información podría ser utilizada para diseñar redes cuánticas más robustas y optimizadas, capaces de tolerar fallos y mantener la conectividad de manera efectiva.
El estudio ha sido publicado en la revista Physical Review Letters y representa un avance significativo en el camino hacia la creación de una internet cuántica que no solo sea eficiente, sino también resiliente ante las pérdidas de conexión. A medida que la tecnología avanza, la posibilidad de establecer redes cuánticas estables se convierte en un objetivo cada vez más alcanzable, lo que podría transformar radicalmente el panorama de las comunicaciones globales.
