¿Imaginas que dos diminutos átomos, separados por distancias increíbles según su escala, puedan mantenerse conectados y «hablando» como si compartieran un secreto universal? Esto ya es realidad gracias a un avance asombroso de la ingeniería cuántica australiana, que acerca el sueño de los ordenadores cuánticos gigantes a nuestro mundo cotidiano.
Un paso decisivo hacia la computación cuántica «real»
La física cuántica sigue rompiendo barreras: ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Australia, han logrado crear entrelazamientos cuánticos entre los núcleos de dos átomos, a una distancia impensable para los sistemas tradicionales. ¿Por qué importa? El entrelazamiento es la carta mágica que convierte a los ordenadores cuánticos en auténticos prodigios, capaces de cálculos imposibles para cualquier máquina convencional.
Este logro —que ya ocupa páginas en la revista Science— abre la puerta a construir chips cuánticos usando nada menos que técnicas y materiales de los microchips normales. Algo así como convertir la tecnología de tu móvil en el trampolín hacia una revolución cuántica.
Lo más protegido… y lo más difícil de conectar
El gran reto de la computación cuántica es casi un arte de equilibrio: los «qubits», esas misteriosas unidades de información cuántica, necesitan aislarse del ruido exterior para no perder sus preciadas propiedades, pero al mismo tiempo, deben interactuar entre sí para realizar operaciones complejas.
Por eso hay tantos caminos abiertos en la carrera por el ordenador cuántico perfecto: algunos sistemas son velocísimos, pero muy frágiles; otros resisten el ruido como campeones, pero… son tan difíciles de manejar que parecen caprichosos. El equipo australiano ha apostado por una vía considerada (hasta ahora) «menor»: usar el espín nuclear del fósforo implantado en silicio. ¿Ventaja? Estos espines son los qubits más limpios y protegidos del mundo. ¿Problema? Están tan aislados que hablar entre ellos es casi misión imposible.
Una década y media abriendo camino
La historia no empezó ayer. El grupo que lidera el profesor Andrea Morello lleva quince años perforando los muros de la física para convertir estas rarezas en verdaderos candidatos al trono de la computación cuántica. En su haber: mantener la información cuántica en estos núcleos durante más de 30 segundos (una eternidad a escala cuántica) y ejecutar operaciones lógicas casi sin errores: menos del 1%.
Pero hasta ahora, la única forma de que dos núcleos «hablasen» era mantenerlos pegados, como vecinos en una caja fuerte y silenciosa. Aumentar la distancia —sin perder la conexión— era impensable. Pero eso ha cambiado.
Electrones, los mensajeros universales de la física cuántica
La clave integral del avance es el papel del electrón como un verdadero puente. Como explica la Dra. Holly Stemp, líder de la investigación, en lugar de hacer que los núcleos estén tan juntos que apenas quepa nada más, los ingenieros han usado la «capacidad de dispersión» de los electrones. Así, un electrón puede tocar dos núcleos, incluso si están relativamente alejados.
La Dra. Stemp lo explica de forma sencilla: imagina habitaciones insonorizadas donde una persona solo podía hablar con otras si estaban a centímetros, incluso pegadas a ella. Ahora, con la puerta electrónica, es como si pudiéramos darles teléfonos: cada uno en su habitación silenciosa pero ahora conectados, aunque estén lejos al estilo cuántico (que suele ser nanométrico, sí, pero eso es como media Sídney-Boston si los escalamos al tamaño de una persona).
Entre la física imposible y los chips de hoy
En los experimentos realizados, la separación entre núcleos fue de unos 20 nanómetros —lo que equivale a una milésima parte del grosor de un cabello—, exactamente la escala a la que ya se fabrican los chips de silicio que llevas en tu móvil o tu portátil. Es decir: el salto cuántico ya encaja en la industria de microchips de hoy. Nada de castillos en el aire: la computación cuántica podría dejar de ser un laboratorio exótico para integrarse, poco a poco, en la tecnología que nos rodea.
Que los núcleos atómicos hayan aprendido a “llamarse por teléfono” es más que una anécdota científica. Es el principio de una nueva ingeniería de lo impensable.
Más allá de la frontera: ¿qué nos espera?
- Entrelazamientos a larga distancia: El método puede escalarse, permitiendo redes cada vez más grandes de qubits conectados sin perder estabilidad.
- Microchips híbridos: La fabricación basada en silicio abre la posibilidad de “fusionar” tecnologías tradicionales y cuánticas.
- El futuro de la computación: Si la “cuántica” logra ser tan estable y escalable como prometen estos experimentos, el salto tecnológico podría ser aún más grande de lo que imaginamos.
No es ciencia ficción. Es el presente abriéndose paso en los átomos más pequeños… y conectando el mundo, bit a bit, desde lo invisible.
