Panamá: Miércoles, 24 Julio 2019

La Vanguradia- Hugues de Riedmatten, investigador Icrea en el Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) de Castelldefels, ha recibido 1,1 millones de dólares de la Fundación Gordon y Betty Moore de EE.UU. para investigar las redes cuánticas híbridas, imprescindibles para desarrollar ordenadores cuánticos eficientes y, a largo plazo, construir un internet cuántico.

La computación cuántica permite nuevas posibilidades fuera del alcance de las máquinas clásicas. Los ordenadores cuánticos almacenan y procesan la información a través de partículas cuánticas, en lugar de utilizar los bits tradicionales. Por lo tanto, no están sujetos a las leyes convencionales de la materia a escala clásica, sino a las de la física cuántica, lo que les permite romper con las barreras de la computación tradicional. Se espera que estas máquinas sean capaces de estudiar el comportamiento de las moléculas a un nivel hoy imposible, lo que ayudaría, por ejemplo, a entender mejor algunas enfermedades o diseñar nuevos fármacos y
materiales con una precisión sin precedentes.

Los ordenadores cuánticos, sin embargo, tienen una limitación: los bits cuánticos son difíciles de controlar, lo que dificulta agrupar muchos en un mismo dispositivo. Actualmente, el récord está en una máquina de 50 bits cuánticos, explica Hugues de Riedmatten. No obstante, hay una alternativa para ganar eficiencia: conectar los ordenadores en una red, lo que aumenta la potencia del sistema exponencialmente con cada nodo que se va sumando. En otras palabras, crear un internet cuántico.

La Fundación Moore financia proyectos arriesgados, muy ambiciosos y a un nivel fundamental, que son muy difíciles de financiar por otras vías”

Estas conexiones se basan en un principio de la física cuántica llamado entrelazamiento. Dos partículas cuánticas se pueden relacionar para que compartan siempre el mismo estado, aun si las separan kilómetros de distancia. Si se analiza una de ellas en un lugar, la otra dará automáticamente la misma medida. Además, si alguien intenta interceptar esta comunicación, las partes implicadas lo sabrán inmediatamente, con lo que la conexión es cien por cien segura.

Hasta ahora, se ha logrado conectar nodos de computación cuántica formados por bits del mismo tipo. Pero eso no es suficiente para construir el internet cuántico al que aspiran los físicos. En un ordenador tradicional la información se trata de dos maneras: se almacena y se procesa, gracias a componentes de distintas propiedades. Del mismo modo, en el internet cuántico se deberán juntar sistemas diferentes a través de redes híbridas. Y eso es lo que busca Hugues de Riedmatten. “De momento es muy difícil diseñar un solo sistema que haga todo lo que necesitamos. Al integrar funciones, podremos tener lo mejor de todos los mundos”, afirma.

La financiación de la Fundación Moore, que fue concedida al ICFO el pasado septiembre, permitirá desarrollar un proyecto a lo largo de cuatro años para demostrar que es posible entrelazar dos sistemas cuánticos distintos, un cristal y una nube de átomos fríos, para crear una red híbrida.

Si funciona, “luego estudiaremos la teleportación cuántica aplicada a las redes híbridas”, explica de Riedmatten. Se trata de enviar la información de un bit cuántico de un lugar a otro sin que para ello tenga que intervenir, como en el internet actual, un fotón que viaje a través de un cable de fibra óptica. “No es instantáneo ni hay información que viaje más rápido que la luz”, puntualiza el investigador del Icfo, pero será un paso adelante en la construcción del internet cuántico. Por el momento se ha conseguido entre sistemas del mismo tipo, nunca con redes híbridas.

Se espera que los ordenadores cuánticos, conectados en red, sean capaces de estudiar el comportamiento de las moléculas a un nivel hoy imposible, lo que ayudaría, por ejemplo, a entender mejor algunas enfermedades o diseñar nuevos fármacos y materiales con una precisión sin precedentes

“Es un proyecto que supone un gran desafío, que tiene un gran riesgo, y que, si tiene éxito, puede abrir una vía a redes escalables para compartir y procesar la información cuántica: el internet cuántico”, declara por correo electrónico Dusan Pejakovic, director del programa de ciencia de la Fundación Gordon y Betty Moore.

Hugues de Riedmatten

Un referente mundial en tecnologías cuánticas

Hugues de Riedmatten (Sion, Suiza, 1972) es investigador Icrea en el Institut de Ciències Fotòniques (Icfo). Estudió física en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y se doctoró en la Universidad de Ginebra. Tras un posdoctorado en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), en EE.UU., regresó a Ginebra y en el 2010 se incorporó al Icfo, donde investiga las leyes de la física cuántica y cómo se pueden aprovechar para cambiar el mundo, aunque eso, para él, es secundario. “La física cuántica es fascinante. Si tiene aplicaciones, mejor, pero lo que más me interesa es descubrir nuevas leyes y jugar con ellas”, dice. Recibe financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) y participa en el programa europeo Quantum Flagship, en un proyecto para desarrollar un internet cuántico. En el 2017 recibió el premio Ciutat de Barcelona por su trabajo en redes cuánticas híbridas.

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