Sin embargo, el equipo chino cree que la técnica desarrollada para mantener la superposición durante 23 minutos podría servir para mejorar la precisión en diversas mediciones físicas, llevando la incertidumbre por debajo del límite cuántico estándar. Esto significa que, en teoría, el método podría permitir una comprensión más profunda y detallada de las propiedades cuánticas sin perturbarlas significativamente.

Aplicaciones futuras y la carrera hacia la computación cuántica fiable

Además de su importancia en la corrección de errores, este avance abre posibilidades para aplicaciones más amplias en almacenamiento y transmisión de datos. Los investigadores del estudio sugieren que su método podría ser usado para desarrollar una "memoria cuántica", un recurso esencial en los futuros sistemas cuánticos que garantizaría la retención de información cuántica con mayor fiabilidad.

La computación cuántica enfrenta aún grandes desafíos para alcanzar su potencial práctico. Para convertirse en una tecnología robusta y fiable, los ordenadores cuánticos deben operar en condiciones menos extremas y mantener estados cuánticos estables durante más tiempo. El equipo de Google, en otra investigación reciente también publicada en ArXiv, ha informado de importantes avances en corrección de errores, logrando tasas de fallo inferiores al umbral crítico necesario para una computación cuántica tolerante a errores.

Implicaciones para la ciencia y la tecnología

El logro del equipo de Zheng-Tian Lu constituye un avance decisivo en el camino hacia la computación cuántica escalable y libre de errores, uno de los mayores desafíos de esta tecnología emergente. A medida que los investigadores desarrollen sistemas más estables y menos dependientes de temperaturas extremas, se espera que los ordenadores cuánticos puedan aplicarse en sectores como la criptografía, la simulación de sistemas complejos y la inteligencia artificial. Estas aplicaciones revolucionarían no solo la tecnología sino también la economía y el conocimiento científico.

La carrera por desarrollar computadoras cuánticas plenamente funcionales es una de las competiciones científicas y tecnológicas más importantes de nuestra era. Si bien aún falta tiempo para que estas máquinas sean una realidad cotidiana, los avances como el del equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China demuestran que estamos cada vez más cerca de comprender y dominar los misterios del universo cuántico.

Para combatir la decoherencia, los investigadores trabajan en condiciones de aislamiento y enfriamiento extremos. Este nivel de control es fundamental en computación cuántica, donde los cúbits deben permanecer en estado de superposición el mayor tiempo posible para llevar a cabo cálculos complejos. Sin embargo, hasta el momento, la fragilidad inherente de la superposición ha limitado el tiempo de estabilidad a milisegundos o, en el mejor de los casos, a unos pocos segundos.

La relevancia de la superposición en la computación cuántica

La computación cuántica representa un cambio radical frente a la computación clásica. Los ordenadores tradicionales procesan datos en forma de bits binarios, que solo pueden tener valores de 0 o 1. En contraste, un cúbit puede estar en una superposición de ambos estados al mismo tiempo, permitiendo que los sistemas cuánticos realicen una cantidad exponencial de cálculos en paralelo. Esto les otorga un potencial sin precedentes para resolver problemas complejos, desde la simulación de moléculas para el desarrollo de nuevos medicamentos hasta la optimización de sistemas de inteligencia artificial.
 

Si bien empresas como Google e IBM ya han hecho avances en computación cuántica, una limitación importante ha sido la corrección de errores. La inestabilidad de los cúbits y la facilidad con que pierden su estado cuántico los hace propensos a errores, y la corrección de errores cuánticos sigue siendo un campo de investigación activo. En esta área, la prolongación de la superposición cuántica obtenida por el equipo chino es una innovación crucial, ya que los períodos más largos de coherencia permiten implementar técnicas de corrección de errores más efectivas.

Superposición cuántica y el límite de la medición

El principio de incertidumbre de Heisenberg, un fundamento de la mecánica cuántica, sostiene que ciertos pares de propiedades, como la posición y velocidad de una partícula, no pueden medirse simultáneamente con precisión absoluta. Alberto Casas, profesor de Investigación en el CSIC, explica que al intentar medir la posición de una partícula, se pierde información sobre su velocidad, y viceversa. Esta limitación inherente a la física cuántica impone obstáculos en las mediciones de precisión.