Análisis en los procesos de óptica cuántica

Gracias a un equipo de ingenieros de la Universidad de Calgary en Canadá, se ha conseguido desarrollar una nueva y única forma de poner a prueba dispositivos cuánticos para determinar su función y precisión. Este es una paso más hacia la utilización de la mecánica cuántica para crear una nueva generación de supercomputadoras, códigos inexpugnables y redes de comunicaciones ultra-rápidas.

La construcción de máquinas cuánticas es una tarea difícil porque son realmente complejas, por lo tanto, las pruebas que se tienen que hacer durante su desarrollo también lo son. Los investigadores comentaban que rompieron muchos de los tabúes existentes con este descubrimiento, porque han conseguido llegar con una manera totalmente nueva de realizar pruebas de modo relativamente simple y sin requerir de grandes y costosos equipos de diagnóstico.

Similar a cualquier dispositivo electrónico o mecánico, la construcción de una máquina cuántica requiere de un profundo entendimiento de cómo funciona cada parte del sistema y cómo interactúa en este, para que así el producto final tenga garantizado un funcionamiento correcto. En el ámbito cuántico, los ingenieros han venido trabajando muy duro para encontrar la manera de determinar con precisión las propiedades de cada uno de los componentes, para así encontrar el modo más efectivo de fabricación de sistemas basados en esta tecnología.

Para ello el equipo de ingenieros de la UC, ha desarrollado un método de gran precisión para el análisis de procesos de óptica cuántica utilizando técnicas basadas en láser y lentes. De modo que con este proceso, permitirá a los ingenieros tener la capacidad de conocer si algún componente está funcionando correctamente o no, de una manera totalmente fiable.

El desarrollo de ordenadores cuánticos es considerado el próximo gran avance en el tratamiento de la capacidad de memoria, pero se encuentra todavía en su infancia. A diferencia de computadoras basadas en silicio que transmiten la información en unidades binarias (bits) con 1 y 0, los ordenadores cuánticos utilizan los procesos subatómicos físicos de la mecánica cuántica para transmitir información en bits cuánticos (qubits) que pueden estar en más de dos estados.

Los ordenadores basados en la física cuántica se prevé que serán mucho más poderosos que las computadoras basadas en la física clásica y podría desencriptar muchos de los códigos más avanzados que actualmente se utilizan para garantizar la información digital. La física cuántica también se está utilizando para tratar de crear nuevos sistemas de cifrados inexpugnables.

El mismo grupo de investigación de la UC, dirigido por el profesor de física Alexander Lvovsky, ya ha principios de este año fueron capaces de forma independiente de demostrar que es posible almacenar un tipo especial de luz, llamado “compresión de vacío”. Este hallazgo se considera el primer paso hacia la creación de sistemas de memoria para la computación cuántica.

Todas las investigaciones llevadas a cabo en este campo de la Universidad de Calgary, están supervisadas por el Departamento de Ciencias de la Información Cuántica, que es un grupo multidisciplinario de investigadores de ciencias de la computación, matemáticos y físicos que están llevando a cabo estudios y desarrollos en los principales temas teóricos y experimentales de las ciencias de la información cuántica.

Datos de investigación provenientes de la Universidad de Calgary.