Incluso los Ordenadores Cuánticos Pueden Beneficiarse del Auto‑Mejoramiento

Cuando Albert Einstein describió por primera vez el entrelazamiento cuántico en 1935, utilizó términos como “espeluznante” debido a su comportamiento extraño. Es muy improbable que alguna vez haya imaginado que estas partículas extrañas se convirtieran en la columna vertebral de una revolución de ordenadores cuánticos.

En ese momento, la física cuántica era algo sin precedentes en el mundo, y sigue siendo una ciencia de vanguardia con el potencial de remodelar el mundo tal como lo conocemos. Hoy, los ordenadores cuánticos continúan empujando los límites de la tecnología y son un componente crucial para avanzar en la comprensión del entrelazamiento cuántico.

¿Qué son los ordenadores cuánticos y cómo funcionan?

Muchos ven los dispositivos cuánticos como el futuro de la computación de alta velocidad. Estas máquinas poderosas pueden superar incluso a los superordenadores más avanzados por órdenes de magnitud. Su rendimiento y capacidades mejorados provienen del hecho de que estos dispositivos se basan en bits cuánticos llamados qubits en lugar de los bits tradicionales de la computación.

Los qubits proporcionan capacidades de cálculo mucho mayores porque aprovechan el comportamiento único de la física cuántica. Acciones como la superposición, el entrelazamiento y la interferencia cuántica pueden crear ordenadores con capacidades mucho superiores a los sistemas tradicionales.

Comprendiendo el entrelazamiento cuántico en la computación moderna

Impresionantemente, los ordenadores cuánticos pueden ofrecer un rendimiento tan alto gracias a la composición de los qubits y al entrelazamiento cuántico. El entrelazamiento cuántico se refiere a un fenómeno único donde dos partículas permanecen interconectadas, sin importar la distancia que las separe.

Incluso años luz de distancia no separarán los qubits conectados cuánticamente. Es notable que las partículas atrapadas en entrelazamiento cuántico no pueden describirse de forma independiente, ya que su estado se comparte entre todas las partículas enlazadas.

¿Cómo se detecta el entrelazamiento cuántico hoy? Métodos actuales explicados

Uno de los mayores obstáculos para hacer los ordenadores cuánticos más accesibles es que puede ser extremadamente difícil detectar el entrelazamiento cuántico. El método actual utiliza el enfoque Clauser‑Horne‑Shimony‑Holt (CHSH), introducido en 1969. Este enfoque puede detectar el entrelazamiento al encontrar inconsistencias entre las predicciones cuánticas y el realismo local.

Últimos avances en computación cuántica: actualización 2025

El método CHSH ha sido el enfoque preferido para los ingenieros de ordenadores cuánticos durante años. Sin embargo, los recientes avances en IA han hecho que los métodos adaptativos basados en aprendizaje automático para la detección de entrelazamiento sean más populares. Los ingenieros han creado redes neuronales potentes que pueden monitorear y clasificar mejor los estados cuánticos entre entrelazados y separables.

Limitaciones de los ordenadores cuánticos actuales y cómo los científicos las están superando

Uno de los principales problemas de los ordenadores cuánticos más avanzados de hoy se remonta a la detección de partículas entrelazadas. Estos sistemas, como CHSH, nunca pueden lograr una medida precisa, ya que el método de observación ha demostrado interrumpir y destruir algunos estados cuánticos.

Irónicamente, el entrelazamiento cuántico puede conectar partículas a través de galaxias, pero en sí mismo es muy frágil. Cuando se utilizan herramientas CHSH para medir un estado cuántico y mediciones locales en subsistemas espacialmente separables, se provoca inadvertidamente el colapso de la función de onda global en gran parte del sistema.

Nuevo estudio: cómo los ordenadores cuánticos pueden detectar su propio entrelazamiento

El estudio “Detectando y protegiendo el entrelazamiento mediante no‑localidad, testigo de entrelazamiento variacional y mediciones no‑locales“,¹ publicado en Physical Review Letters, destaca una forma mejor de detectar cuándo se ha logrado el entrelazamiento cuántico. En lugar de depender de un algoritmo de IA para realizar la tarea, ingenieros de la Universidad de Tohoku y St. Paul’s School, Londres, introdujeron una opción impulsada por la mecánica cuántica.

Este es el primer algoritmo cuántico capaz de detectar el entrelazamiento sin causar ningún daño. Los ingenieros afirman que su nuevo marco de medición no‑local, llamado testigo de entrelazamiento variacional (VEW), permite a los ordenadores cuánticos realizar revisiones respecto a su estado cuántico.

¿Qué es el testigo de entrelazamiento variacional (VEW) en la computación cuántica?

El protocolo de testigo de entrelazamiento variacional comienza analizando cada estado mediante el algoritmo cuántico propietario. Este nuevo sistema tiene en cuenta los datos obtenidos de un operador testigo parametrizado y los combina con cualquier desigualdad CHSH.

Este enfoque permite al sistema separar las partículas en dos categorías, entrelazadas y separables. A diferencia de los enfoques anteriores, este método permite una detección optimizada del entrelazamiento sin causar degradación de las partículas entrelazadas en el área de observación.

Source – Tohoku University

Probando ordenadores cuánticos: cómo VEW preserva el entrelazamiento

Para probar su teoría, los ingenieros comenzaron con chips superconductores. El objetivo de esta acción era simular la medición no‑local y evaluar el estado posterior a la medición de los qubits cuánticos para confirmar la preservación del entrelazamiento en las áreas optimizadas. Las pruebas incluyeron tanto experimentos de laboratorio como simulaciones por computadora.

Los ingenieros concluyeron que su nuevo método mejora la fiabilidad de la detección del entrelazamiento en todos los casos. Superó de manera fiable a los métodos anteriores, incluidas las opciones asistidas por IA, y optimiza la eficiencia al distinguir entre estados separables y entrelazados.

Claramente, la prueba demuestra que el método puede tomar mediciones detalladas sin provocar el colapso de la función de onda. Como tal, será crucial en futuros descubrimientos tecnológicos e investigaciones donde el monitoreo del estado cuántico de estas partículas sea esencial para el éxito.

Por qué VEW es importante: beneficios para el futuro de la tecnología cuántica

Este estudio de computación cuántica aporta varios beneficios al mercado. Por un lado, permite a ingenieros e investigadores medir y evaluar con precisión las propiedades del entrelazamiento sin colapsar la función de onda cuántica. En consecuencia, es mucho más fiable y exacto que cualquier opción actual.

Aplicaciones reales de los ordenadores cuánticos y qué sigue

Existen muchas aplicaciones para esta tecnología. Por un lado, la computación cuántica integrará esta tecnología para mejorar sus ofertas y capacidades. Actualmente, los ordenadores cuánticos son extremadamente caros debido a sus costos de precisión y mantenimiento.

Por ejemplo, los ordenadores cuánticos requieren un sistema de refrigeración muy intenso para operar. Estos sistemas pueden optimizarse usando los datos de este estudio, ya que el nuevo método de detección permitirá a los ingenieros rastrear mejor los efectos del sistema sobre el entrelazamiento.

Comunicación cuántica: conexiones en tiempo real con partículas entrelazadas

El sector de la comunicación cuántica tiene el potencial de revolucionar las comunicaciones. Dado que las partículas cuánticas en estado entrelazado están conectadas, constituyen un dispositivo de comunicación perfecto. En el futuro, la comunicación cuántica permitirá a ingenieros y viajeros espaciales comunicarse en casi tiempo real, sin importar la distancia y a través de cualquier forma de interferencia natural.

Criptografía cuántica: el futuro de la seguridad inquebrantable

La criptografía cuántica utiliza la física cuántica para cumplir con los requisitos criptográficos. El poder de estos sistemas avanzados tiene la capacidad de volver obsoletos los métodos de cifrado actuales. Actualmente, los ingenieros están explorando opciones de computación cuántica tanto para el cifrado como para romper los métodos criptográficos actuales.

La amenaza que los ordenadores cuánticos representan para los sistemas de cifrado tradicionales es muy real. Ya existen criptomonedas que se han construido específicamente con protección cuántica incluida en su código como forma de asegurar su futuro‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f‑‑f

Cronología de los ordenadores cuánticos

Aún queda mucho trabajo por hacer para integrar esta nueva tecnología cuántica en los ordenadores avanzados de hoy. Podrían pasar más de 10 años antes de que puedas tener en tus manos un ordenador cuántico personal asequible.

A pesar de la espera para aplicaciones comerciales, podrías ver esta tecnología puesta en uso inmediato por gobiernos, fuerzas militares y otros que buscan profundizar su comprensión del entrelazamiento cuántico.

Conoce a los investigadores detrás del avance en entrelazamiento cuántico

El estudio de computación cuántica fue presentado por un profesor asistente del Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences y la Graduate School of Engineering de la Universidad de Tohoku, Le Bin Ho. Fue asistido por Haruki Matsunaga y otros ingenieros de la Universidad de Tohoku y St. Paul’s School, Londres.

Planes futuros

Ahora que el equipo ha demostrado la efectividad de su algoritmo, su próximo objetivo es mejorar su rendimiento. Impresionantemente, los investigadores ya han comenzado a afinar el algoritmo para potenciar sus capacidades de detección de entrelazamiento.

Principales empresas que impulsan la computación cuántica en 2025

La carrera por crear ordenadores cuánticos asequibles y fiables está en marcha. Grandes firmas como Microsoft y NVIDIA dominan este sector y han invertido millones en la creación de estos dispositivos de computación de alta gama.

Cabe destacar que la naturaleza avanzada de la tecnología abre inevitablemente la puerta a que empresas más pequeñas se conviertan en una presencia disruptiva en el mercado. Aquí hay una de esas empresas que ha llamado mucho la atención recientemente

IonQ Inc

IonQ Inc. (IONQ ) entró al mercado en 2015. Es notable que los fundadores de la compañía, Christopher Monroe y Jungsang Kim, habían trabajado en el campo de la mecánica cuántica durante casi 25 años. Esta experiencia permitió a la empresa incorporarse rápidamente al sector y convertirse en uno de los principales investigadores de computación cuántica del mundo.

Hoy, el fabricante de ordenadores cuánticos con sede en Maryland tiene operaciones y clientes en todo el mundo. Ha firmado contratos de alto nivel, incluido un contrato de 54,5 millones de dólares con el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. El acuerdo encarga a IonQ crear la infraestructura para futuros sistemas cuánticos.

Desde su lanzamiento, IonQ ha asegurado varios inversores y profesionales de la industria de alto nivel. Es notable que, en 2019, Peter Chapman de Amazon Prime fue nombrado CEO. Desde entonces, la empresa ha establecido alianzas estratégicas con Azure, Google Cloud y Microsoft, entre otras.

Quienes buscan una acción de ordenador cuántico fiable y probada deberían investigar más a fondo IONQ. El historial de la empresa y sus continuas inversiones en su red y productos le han permitido obtener una sólida calificación de “Compra” por parte de la mayoría de los analistas.

Últimas noticias sobre IonQ Inc.

Por qué la revolución de la computación cuántica lo cambia todo

La introducción de los ordenadores cuánticos es un paso importante para la humanidad. Abrirá la puerta a sistemas de IA más avanzados y permitirá a los ingenieros realizar simulaciones e investigaciones a una escala completamente nueva.

Todos estos factores convierten a este estudio en un cambio de juego. Por ello, el equipo detrás de esta investigación merece un reconocimiento por sus esfuerzos y trabajo duro. Sienta las bases para la próxima revolución computacional.

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Estudios referenciados:

^{1. Matsunaga, H., & Ho, L. B. (2025). Detectando y protegiendo el entrelazamiento mediante no‑localidad, testigo de entrelazamiento variacional y mediciones no‑locales. Physical Review Research, 7(1), 013239. https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.7.013239}