Una teoría de entrelazamiento cuántico propuesta hace más de dos décadas ha sido demostrada experimentalmente, ofreciendo una nueva forma de crear conexiones estables entre qubits distantes sin depender de control y mediciones activos continuos.
- Por qué importa el entrelazamiento cuántico
- Los métodos tradicionales necesitan control activo
- Un Quantum Bath conecta Qubits distantes
- Separación de 50 centímetros
- Entanglement disponible de forma estable
- Verificación mediante Microwave Pulses
- Potencial para sistemas cuánticos híbridos
- Eficiencia actual del 10%
- Hacia Quantum Networks mayores
Físicos del Institute of Science and Technology Austria (ISTA), junto con investigadores de la Technical University of Munich, demostraron un método completamente autónomo de Distributed Quantum Entanglement mediante un “Quantum Bath” de partículas de luz correlacionadas.
El experimento constituye una prueba de concepto relevante para futuras arquitecturas modulares de Quantum Computing.
El estudio fue publicado en Physical Review X bajo el título “Distributing stationary qubit entanglement through a non-local squeezed reservoir”.
Por qué importa el entrelazamiento cuántico
Quantum Entanglement describe un fenómeno en el que las propiedades de partículas cuánticas quedan correlacionadas de formas que la física clásica no puede explicar.
Albert Einstein lo describió célebremente como “spooky action at a distance”.
Leer más
Los Qubits son las unidades fundamentales de información de los Quantum Computers.
A diferencia de los Bits convencionales, pueden existir en Quantum Superposition.
Los métodos tradicionales necesitan control activo
Los enfoques tradicionales para Distributed Entanglement requieren operaciones y mediciones repetidas.
Una técnica envía un Photon controlado entre dos Qubits, mientras otra hace que cada Qubit emita un Photon que posteriormente debe correlacionarse mediante medición.
Los investigadores buscaban un sistema autónomo.
Un Quantum Bath conecta Qubits distantes
El nuevo sistema utiliza Microwave Photons correlacionados.
Ambos Qubits interactúan con radiación de microondas correlacionada de baja energía.
Este entorno diseñado impulsa los Qubits hacia un Entangled State y mantiene ese estado estable sin Active Control continuo.
Separación de 50 centímetros
En el experimento, los Qubits estaban separados mediante aproximadamente 50 centímetros, o 20 pulgadas, de cable.
El principio no está limitado fundamentalmente a esa distancia.
Una única fuente de Correlated Photons también podría generar múltiples Entangled Pairs.
Entanglement disponible de forma estable
El sistema crea Stationary Entanglement.
El entorno devuelve continuamente los Qubits al estado deseado, permitiendo mantener el Entanglement disponible para posteriores operaciones de Quantum Processing.
Verificación mediante Microwave Pulses
Los investigadores utilizaron pulsos de microondas de apenas milmillonésimas de segundo para medir los Qubits.
La medición provoca el colapso de Quantum Superposition, un problema relacionado con Decoherence.
Potencial para sistemas cuánticos híbridos
Photons con diferentes frecuencias podrían permitir estabilizar Qubits que funcionan en escalas energéticas muy diferentes.
Esto podría favorecer futuros Hybrid Quantum Systems.
Eficiencia actual del 10%
Actualmente, el método transfiere aproximadamente el 10% del Entanglement disponible en el Quantum Bath.
Los sistemas de Active Control siguen siendo más eficientes.
Sin embargo, el nuevo método ofrece un Framework escalable que puede seguir mejorándose.
Hacia Quantum Networks mayores
Los futuros Quantum Computers podrían construirse conectando numerosos módulos más pequeños.
Distributed Entanglement permitiría que esos módulos compartieran Quantum Information.
El método presentado podría escalarse para sincronizar múltiples Qubits distantes y contribuir al desarrollo de Quantum Processors y Quantum Networks mayores.
