Logran entrelazamiento cuántico de fotones de microondas con fotones de luz visible

Las computadoras cuánticas prometen resolver en el futuro retos científicos que están fuera del alcance incluso de las supercomputadoras convencionales más potentes.

Sin embargo, esto requerirá probablemente millones de qubits (bits cuánticos) de alta calidad debido a la corrección de errores necesaria.

El progreso de los procesadores superconductores avanza rápidamente, con un recuento actual de qubits del orden de los centenares.

Las ventajas de esta tecnología son la gran velocidad de cálculo y su compatibilidad con la fabricación de microchips, pero la necesidad de temperaturas ultrafrías acaba limitando el tamaño del procesador e impide cualquier acceso físico una vez enfriado.

Un computador cuántico modular con múltiples nodos procesadores refrigerados por separado podría resolver este problema.

Sin embargo, los fotones de microondas (las partículas de luz que son los portadores nativos de información entre los qubits superconductores dentro de los procesadores) no son adecuados para ser enviados a través de un entorno a temperatura ambiente entre los procesadores.

Cualquier sitio a temperatura ambiente resulta demasiado caluroso para los fotones de microondas y sus frágiles propiedades cuánticas, como el entrelazamiento cuántico.

Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), junto con colaboradores de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) en Austria y la Universidad Técnica de Múnich en Alemania, han dado un importante paso tecnológico para superar estos retos.

Rishabh Sahu (ISTA) y sus colegas entrelazaron por primera vez fotones de microondas, de baja energía, con fotones de luz visible, de alta energía.

Este estado cuántico entrelazado de dos fotones de bandas distintas del espectro electromagnético es la base para las conexiones en computadores cuánticos superconductores usando enlaces a temperatura ambiente.

El avance conseguido tendrá repercusiones no solo en la ampliación del hardware cuántico existente, sino también en el establecimiento de interconexiones con otras plataformas de computación cuántica, así como para nuevas aplicaciones de teledetección cuántica mejorada.

Fuente: Science