Investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia han propuesto un método innovador para generar entrelazamiento cuántico entre fotones, lo que representa un avance fundamental con potenciales consecuencias transformadoras para el futuro de la computación cuántica basada en fotónica. Este descubrimiento podría marcar un hito en la forma en que se desarrollan los ordenadores cuánticos, uno de los campos más prometedores en la ciencia y la tecnología actuales.
El Entrelazamiento Cuántico y su Importancia
El profesor Chandra Raman, miembro del Departamento de Física, comentó: «Nuestros resultados apuntan a la posibilidad de construir ordenadores cuánticos utilizando luz, aprovechando este entrelazamiento». Este avance es particularmente relevante dado que los ordenadores cuánticos tienen el potencial de superar a sus homólogos convencionales, convirtiéndose en las máquinas programables más rápidas del mundo. El entrelazamiento se considera un recurso clave para la construcción de estos dispositivos cuánticos.
A pesar de que la luz es vista como un medio ideal para la computación cuántica, presenta ciertos desafíos. Los fotones, por naturaleza, no interactúan entre sí, lo que dificulta su manipulación. Aniruddha Bhattacharya, investigador postdoctoral, explicó: «Si tengo dos o más fotones, es extremadamente difícil hacer que interactúen; simplemente pasan uno al lado del otro». La clave del descubrimiento radica en la capacidad de entrelazar fotones de manera útil, controlable y determinista.
Los investigadores han desarrollado un protocolo que permite crear entrelazamiento de forma consistente, utilizando una estructura geométrica matemática conocida como holonomía cuántica no abeliana. Esta técnica permite entrelazar fotones sin necesidad de realizar mediciones cuánticas, lo que representa un avance significativo en la viabilidad de la computación cuántica fotónica. Además, la holonomía puede implementarse con dispositivos fotónicos en chip, sugiriendo que este protocolo podría facilitar la creación de ordenadores cuánticos fotónicos escalables e integrables.
Las implicaciones de esta investigación son colosales para el futuro de la computación cuántica. Los ordenadores cuánticos fotónicos funcionan eficazmente a temperatura ambiente, son portátiles y se integran más fácilmente con los sistemas y enlaces de comunicación cuántica existentes. La computación cuántica no solo representa el futuro de la informática, sino que también ofrece oportunidades para la innovación en diversas áreas, y el uso de fotones podría abrir nuevas fronteras en este campo.
Más información:
Aniruddha Bhattacharya et al, «Deterministic Photonic Entanglement Arising from Non-Abelian Quantum Holonomy», Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.080201.
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Georgia
