Investigadores de la Universidad de Oxford han logrado un avance significativo en el campo de la computación cuántica al ejecutar con éxito un algoritmo cuántico distribuido en múltiples procesadores por primera vez. Este avance, anunciado el 5 de febrero de 2025, marca un paso crucial hacia la creación de computadoras cuánticas escalables capaces de abordar desafíos computacionales complejos que actualmente están fuera del alcance de las computadoras clásicas.
El equipo logró esto al conectar dos procesadores cuánticos distintos a través de una interfaz de red fotónica, demostrando cómo los dispositivos cuánticos más pequeños pueden interconectarse para funcionar como una computadora cuántica unificada y altamente eficiente. Este enfoque ofrece una solución al desafío de escalar las computadoras cuánticas, que durante mucho tiempo ha sido un obstáculo importante debido a las limitaciones de las tecnologías actuales.
La arquitectura se basa en componentes modulares que contienen un número limitado de qubits de iones atrapados, que están interconectados mediante fibras ópticas. Este método permite una transferencia de datos eficiente y permite el entrelazamiento entre los qubits alojados en diferentes módulos, un requisito crucial para realizar operaciones lógicas cuánticas complejas. Los investigadores también demostraron la teletransportación exitosa de operaciones de puertas lógicas a través de la red, un paso significativo hacia adelante en la tecnología de teletransportación cuántica.
El equipo implementó con éxito el algoritmo de búsqueda de Grover en este sistema cuántico distribuido, mostrando el potencial de estos procesadores interconectados para superar los límites computacionales de las supercomputadoras actuales. Este algoritmo aprovecha las propiedades cuánticas como la superposición y el entrelazamiento para explorar múltiples posibilidades simultáneamente, aumentando significativamente la velocidad de cálculo.
El profesor David Lucas, investigador principal del equipo de investigación, destacó la viabilidad del procesamiento de información cuántica distribuida en red con las tecnologías actuales. Este logro allana el camino para futuras innovaciones en la computación cuántica, con el potencial de transformar industrias que dependen de la potencia de cálculo de alto nivel.
Los investigadores consideran la flexibilidad de su sistema como una ventaja importante. Al emplear enlaces fotónicos para interconectar módulos, los investigadores pueden actualizar o reemplazar componentes individuales sin modificaciones importantes en todo el sistema. Esta adaptabilidad posiciona bien la arquitectura para futuros avances y optimizaciones.
Este trabajo innovador en el campo de la computación cuántica distribuida abre nuevas vías para la investigación colaborativa e inspira el desarrollo de nuevos algoritmos y aplicaciones cuánticos. La perspectiva de crear redes cuánticas distribuidas capaces de compartir recursos computacionales a distancia podría revolucionar diversas industrias, desde la criptografía hasta la simulación de materiales complejos.