🛸 Diga "teletransporte" y casi todos imaginarán un cuerpo que se desvanece en una plataforma y reaparece en otra. En 1998, un físico japonés logró que el "teletransporte" ocurriera de verdad, en un laboratorio de Caltech, y sin que nada viajara a ningún sitio. Veintiséis años después, ese mismo truco es el motor de una computadora cuántica a la que se puede acceder por internet. Esta es la historia de cómo una curiosidad de laboratorio que nadie sabía para qué servía terminó siendo el corazón de la apuesta de Japón por construir su propia computadora del futuro.
El día en que un estado cruzó la sala
En 1998, Akira Furusawa era investigador visitante en el grupo de Jeff Kimble, en el Instituto de Tecnología de California (Caltech). Ese año, su equipo logró algo que muchos físicos consideraban apenas posible: el primer teletransporte cuántico "incondicional" del mundo. El resultado fue tan llamativo que la revista Science lo incluyó entre los diez mayores avances científicos de 1998.
Conviene precisar lo de "primero". Un año antes, en 1997, un grupo de Innsbruck dirigido por Anton Zeilinger había demostrado el teletransporte cuántico con fotones individuales, pero su versión era condicional: solo funcionaba en una parte de los intentos, y había que descartar los que fallaban. El experimento de Furusawa, que usaba haces continuos de luz en lugar de partículas sueltas, funcionaba siempre y a demanda. Sin descartes, sin asteriscos. Ese carácter "incondicional" fue lo que lo convirtió en una pieza de construcción y no en un truco.
Qué se teletransportó (y qué no)
Aquí es donde todo el mundo tropieza, y Furusawa ha dedicado buena parte de su carrera a corregir el malentendido: tituló uno de sus libros ¿Es posible el teletransporte? y, en otro, llegó a poner como título de un capítulo la frase "el teletransporte cuántico no es teletransporte".
Nada físico se mueve. Ningún átomo viaja. Lo que se transfiere es un estado cuántico: la descripción completa y frágil de una partícula de luz, algo que las leyes de la física prohíben copiar o siquiera medir del todo sin destruirlo. El teletransporte es una forma de levantar ese estado de un sistema y estamparlo en otro situado a cierta distancia, usando un recurso compartido llamado entrelazamiento.
Y no es más rápido que la luz. El procedimiento exige siempre enviar información corriente —unos pocos números de una medición— por un canal normal y a velocidad normal, para que el extremo receptor pueda completar la tarea. Si se quita la palabra de ciencia ficción, lo que queda es un método para trasladar algo que no se puede fotocopiar. Hermoso. Y, durante mucho tiempo, aparentemente inútil.
Dos décadas de "¿y para qué sirve?"
Aquí el relato se atasca, y un relato honesto no debería fingir lo contrario. Furusawa volvió a la Universidad de Tokio, siguió perfeccionando la técnica y siguió recibiendo la misma pregunta desde todas partes: ¿para qué sirve esto? Había teletransportado el estado cuántico de un haz de luz de un extremo a otro de una mesa de laboratorio. No transportó ningún mensaje más rápido que la luz. No movió materia. Para alguien de fuera —y para no pocos de dentro que controlaban el presupuesto— parecía una respuesta exquisita en busca de un problema.
El trabajo continuó de todos modos, lejos de los focos: control del entrelazamiento entre tres partes, luego entre nueve; la fiabilidad mejoró año tras año. Impresionante sobre el papel. Y así pasaron casi veinte años.
El giro que lo cambió todo
El cambio llegó hacia 2013, y fue un cambio en cómo pensar el truco, más que un aparato nuevo.
Dejemos de ver el teletransporte como una manera de mover información de A a B. Veámoslo como una operación: un paso. Cuando uno teletransporta un estado cuántico, puede modificar ligeramente la medición intermedia, y ese ajuste aplica con discreción una operación matemática elegida al estado mientras lo atraviesa. Hágalo una vez y habrá ejecutado un paso de un cálculo. Encadene miles de estos teletransportes, ajustando la perilla cada vez, y la sucesión de teletransportes se convierte en el programa.
Dicho de otro modo: el truco no era un callejón sin salida. Era el procesador. El grupo de Furusawa descubrió cómo construir una computadora en la que cada pulso de reloj es un teletransporte, un enfoque que los físicos llaman computación inducida por medición. Aquello para lo que nadie encontraba uso resultó ser el uso.
Una computadora a la que puedes conectarte
El 8 de noviembre de 2024, el instituto RIKEN, la Universidad de Tokio, la agencia científica nacional JST, NTT y la empresa emergente Fixstars Amplify anunciaron que habían construido una computadora cuántica óptica que funcionaba con este principio, y la habían conectado a la nube. Se presentó como la primera plataforma de propósito general de su tipo en el mundo.
Fuente: comunicado de prensa de RIKEN (8 de noviembre de 2024)
La máquina es rara en el buen sentido. Sus cúbits son pulsos de luz. Su núcleo funciona casi a temperatura ambiente: nada de esa "araña" dorada de refrigeradores de dilución que enfrían las cosas hasta rozar el cero absoluto, como necesitan las máquinas superconductoras. La luz es rápida, viaja por fibra óptica común y permite concentrar más cálculo en poco espacio multiplexando pulsos en el tiempo. Su componente central —una fuente de luz de banda ultraancha— fue construido por los laboratorios de dispositivos de NTT a partir de tecnología desarrollada originalmente para telecomunicaciones de alta velocidad.
Sería deshonesto exagerar lo que hace hoy. Es una máquina analógica, de variable continua, que maneja alrededor de 100 entradas, y por ahora ejecuta un número arbitrario de operaciones lineales, no el repertorio universal completo. La corrección de errores real —lo que separa a un prototipo de laboratorio de una computadora en la que confiarías un problema difícil— sigue siendo la meta, no el logro. Furusawa, que dirige el equipo de computación cuántica óptica del centro cuántico de RIKEN y encabeza el proyecto nacional japonés sobre el tema, ha fijado 2050 como objetivo para una versión a gran escala, tolerante a fallos y a temperatura ambiente. Es un camino largo. Pero el camino ya existe, y arranca en un experimento de teletransporte de 1998.
¿De quién será la máquina?
La historia tiene un tercer acto comercial. En septiembre de 2024, una empresa emergente llamada OptQC se separó del laboratorio de Furusawa, dirigida por su antiguo alumno Kan Takase. Captó financiación, montó instalaciones y empezó a construir la primera computadora cuántica óptica de fabricación japonesa dentro de un centro nacional de investigación, con la mira puesta en iniciar el servicio comercial en 2026. Takase plantea la misión sin rodeos: hoy Japón compra por defecto sus computadoras cuánticas en el extranjero, y él quiere invertir esa situación en cinco años.
Esa es la apuesta callada que late bajo toda la física. La carrera cuántica mundial suele contarse como una competencia de número de cúbits entre los gigantes estadounidenses —IBM, Google y los demás— con máquinas superconductoras. La apuesta de Japón es de otra naturaleza: un método propio, basado en una técnica que inventó un investigador japonés y que tardó un cuarto de siglo en madurar, con el fin de no ser un cliente más en la cadena de suministro ajena.
En Japón, una curiosidad de 1998 se está convirtiendo en una computadora que el país podrá llamar suya. Cuando llegue la próxima generación de computadoras, ¿de dónde vendrá la tuya? ¿Y a qué está apostando tu país para llegar hasta allí?
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