Se confirma la existencia del mundo cuántico.

La revolución cuántica: un nuevo avance en la validación de la computación cuántica

En el fascinante mundo de la computación cuántica, un reciente descubrimiento ha robado la atención de la comunidad científica y del público en general. Los ordenadores cuánticos, que desde hace años generan tanto expectativas como desconfianza, han dado un paso significativo en su evolución. Surge una cuestión fundamental: ¿cómo podemos certificar que estas máquinas, que operan bajo principios complejos y a menudo contraintuitivos, realmente cumplen con las leyes de la física cuántica? Esta inquietud ha cobrado relevancia en medio de las numerosas promesas que la tecnología cuántica ofrece, desde revolucionar la criptografía hasta transformar las simulaciones moleculares e impulsar la inteligencia artificial.

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Un equipo internacional de físicos ha proporcionado respuestas al validar que un ordenador cuántico de 73 cúbits puede comportarse de maneras que ninguna máquina clásica puede imitar. Este avance, publicado en la revista Physical Review X, marca un hito significativo al certificar experimentalmente correlaciones cuánticas genuinas en un sistema de múltiples cuerpos, algo que nunca se había alcanzado a tal escala.

A lo largo de décadas, se han realizado pruebas del comportamiento cuántico, generalmente en sistemas muy pequeños. Detectar efectos cuánticos entre unas pocas partículas se ha vuelto común en entornos de laboratorio. No obstante, demostrar que estos principios son aplicables en sistemas más grandes, con múltiples cúbits interactuando simultáneamente, representa un desafío sin precedentes. Este es precisamente el contexto en el que se encuentran un buen número de promesas de la computación cuántica actual.

Para abordar esta complejidad, los investigadores diseñaron un experimento que permite identificar correlaciones no clásicas entre múltiples cúbits, como las correlaciones de Bell multipartitas. Su singularidad radica en que son imposibles de simular con sistemas clásicos, por más avanzados que sean. Estas correlaciones, que van más allá del simple entrelazamiento cuántico, requieren la interacción conjunta de todos los elementos en el sistema, lo cual es extremadamente difícil de generar y verificar.

La relevancia de este estudio es notable, dado que estas correlaciones solo se habían certificado previamente en sistemas mucho más pequeños. Por primera vez, se ha podido demostrar de forma robusta esta propiedad en una computadora cuántica que incorpora múltiples cúbits. Según los autores, se han logrado “certificar correlaciones de Bell multipartitas genuinas hasta 24 cúbits”, un avance que representa un importante salto respecto a lo que se había conseguido anteriormente.

Uno de los principales y cruciales obstáculos en esta investigación es la dificultad de medir directamente todas las correlaciones posibles entre tantos cúbits, debido a la cantidad de datos y la complejidad de las operaciones requeridas. Para superar esto, el equipo optó por medir una propiedad que se comporta de forma diferente en sistemas cuánticos: la energía. En ordenadores cuánticos, ciertos estados cuánticos permiten alcanzar niveles de energía más bajos que los que permiten los sistemas clásicos. De este modo, si el procesador logra alcanzar estos valores mínimos, es una clara señal de que se producen efectos cuánticos auténticos.

El experimento fue concluyente. El sistema alcanzó una energía tan baja que la diferencia con respecto al límite clásico fue de 48 desviaciones estándar, lo que estadísticamente es casi imposible que ocurra por azar. Esta diferencia remarca que el comportamiento observado no puede ser simplemente una simulación, evidenciando que el dispositivo opera dentro de las reglas de la mecánica cuántica.

Los investigadores también introdujeron el concepto de “profundidad de correlación de Bell”, que mide el número mínimo de cúbits necesarios para establecer una correlación cuántica no clásica. A mayor profundidad, más genuina y compleja es la interacción cuántica, lo que indica directamente el nivel del entrelazamiento logrado en el sistema.

Aunque el procesador usado contaba con 73 cúbits, los científicos lograron certificar correlaciones de Bell multipartitas en estados de hasta 24 cúbits, un dato significativo que muestra el avance de la computación cuántica hacia niveles previamente insospechados. Estos resultados son más que teóricos; se basan en tareas de optimización energética que los dispositivos cuánticos gestionan eficazmente, lo que permite aplicar estos métodos en plataformas reales sin la necesidad de cambios drásticos en los experimentos.

Más allá de la validez experimental, las implicaciones de este descubrimiento son vastas. El control y comprensión de las correlaciones de Bell a gran escala podría transformar áreas clave como la comunicación cuántica, proveyendo información segura frente a posibles espionajes, y en la criptografía cuántica, permitiendo el desarrollo de protocolos que detecten intentos de interceptación de manera eficaz.

Además, estos avances pueden mejorar los algoritmos cuánticos que dependen de la existencia de correlaciones no clásicas para hacer cálculos más veloces. Si se logra generar y certificar estos estados con facilidad, se abrirán nuevas puertas para el desarrollo de herramientas que maximicen el poder de la computación cuántica.

Este escenario representa un momento decisivo en la historia de la tecnología cuántica, revelando además que no solo los ordenadores cuánticos están creciendo en tamaño, sino también en autenticidad cuántica. Es un fuerte indicador de madurez tecnológica y un paso adelante hacia aplicaciones prácticas en el intrigante mundo de la física cuántica.

La información aquí presentada refleja los hallazgos hasta la fecha de publicación original, el 15 de agosto de 2025.

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