Un equipo de investigadores de la Universidad de Bristol ha logrado lo que durante años parecía imposible: acelerar las mediciones cuánticas sin perder precisión, según se publica en interesting enginering. Este avance, que puede parecer técnico, supone un paso clave para el desarrollo de ordenadores cuánticos más rápidos, sensores más precisos y tecnologías de comunicación imposibles de hackear.

El dilema cuántico: velocidad frente a exactitud

En el mundo cuántico, medir un sistema es todo un reto. Los científicos suelen tener que elegir entre hacerlo rápido —a costa de perder exactitud— o hacerlo bien, dedicando más tiempo. Esta limitación ha sido un verdadero obstáculo en la carrera por construir ordenadores cuánticos prácticos.

Pero ahora, un nuevo método basado en un principio de “intercambio espacio-tiempo” promete resolver esta tensión. ¿La clave? Utilizar “qubits auxiliares” (o ancillary qubits), pequeñas unidades cuánticas que actúan como asistentes durante la medición.

¿Qué es un qubit auxiliar y por qué marca la diferencia?

Para entender este avance, pensemos en cómo funciona un ordenador cuántico. A diferencia de los bits clásicos, que pueden ser 0 o 1, los qubits pueden estar en ambos estados a la vez, en lo que se llama superposición. Esto les permite procesar información de forma mucho más potente.

Ahora bien, para leer el estado de un qubit con precisión, los científicos necesitan tiempo. El truco del equipo de Bristol consiste en añadir un qubit extra, que permite obtener más información en el mismo intervalo de tiempo.

Chris Corlett, primer autor del estudio, lo explica con una metáfora sencilla: “Es como comparar dos vasos con 20 y 25 mililitros de agua. Si los observas solo durante un segundo, no sabrás cuál tiene más. Pero si aumentas la diferencia —digamos, 40 y 50 mililitros—, puedes notar el contraste en el mismo tiempo.” Y eso es exactamente lo que hacen los qubits auxiliares: amplifican la diferencia para que se pueda detectar con más rapidez.

Aplicaciones reales: sensores, comunicación y más

Esta técnica no solo es teórica. Los científicos creen que podrá aplicarse a múltiples plataformas cuánticas actuales, incluyendo computadoras cuánticas basadas en átomos fríos, iones atrapados o superconductores.

Las posibles aplicaciones son impresionantes:

• Sensores cuánticos: para navegación, imagen médica o exploración del subsuelo, que necesitan mediciones ultrarrápidas y precisas.
• Comunicaciones seguras: donde cada segundo cuenta para transmitir datos con total privacidad.
• Computación cuántica: acelerando los procesos sin errores adicionales.

Un paso más hacia la madurez tecnológica del mundo cuántico

El estudio, publicado en la revista Physical Review Letters, representa un avance fundamental hacia la madurez de la computación cuántica. Y lo hace sin necesidad de construir máquinas más complejas, sino con una solución inteligente basada en reorganizar los recursos que ya se tienen.

Este tipo de investigación es crucial en un momento en el que gobiernos y empresas invierten miles de millones en tecnologías cuánticas. La Unión Europea, por ejemplo, ha lanzado programas estratégicos para asegurar su liderazgo en esta carrera.

El futuro inmediato

Con este tipo de soluciones, estamos más cerca de ver ordenadores cuánticos operativos en laboratorios, centros de datos o incluso industrias clave como la farmacéutica, la automoción o la energía.

Pero también es un recordatorio de que el progreso no siempre requiere grandes recursos. A veces, como en este caso, basta con mirar el problema desde un ángulo diferente y añadir un pequeño qubit extra para cambiarlo todo.