🔬 Hace algo más de veinte años, un físico japonés se sentó frente a un novelista e intentó explicar algo que sonaba a ciencia ficción: la teletransportación hecha realidad por la física cuántica. Esta primavera, un proyecto que él dirige anunció un récord que acerca aquella vieja idea a una máquina real. El combustible es una clase extraña de luz, y la historia va desde un laboratorio de Caltech en 1998 hasta una computadora que Japón quiere demostrar con 10.000 cúbits en 2027.

Una continuación de nuestra historia anterior sobre cómo aquel experimento de 1998 se convirtió en la computadora cuántica óptica de Japón. Este es el capítulo siguiente: la luz con la que funciona la máquina.

El experimento que pidió él mismo

En 1998, Akira Furusawa era investigador visitante en el grupo de Jeff Kimble, en Caltech. Lo había enviado Nikon, la empresa de cámaras, lo que significaba que su sueldo no dependía de los resultados. Esa libertad le permitió apostar. Fue a ver a Kimble y le propuso un experimento que durante mucho tiempo se había considerado demasiado difícil de intentar: la teletransportación cuántica.

La palabra invita a la imagen equivocada. Nada mueve materia, y nada viaja más rápido que la luz. Lo que cruza la sala es el estado cuántico de un haz de luz, estampado en otro haz distante, con información corriente enviada en paralelo, a velocidad corriente, para completar el proceso. La versión de Furusawa operaba sobre las propiedades continuas de un campo de luz, no sobre fotones sueltos, y tenía éxito en cada intento, la fiabilidad que los físicos llaman "incondicional". El resultado se publicó en Science en 1998. La historia completa de aquel origen, incluido por qué la palabra teletransportación es una trampa, está en el artículo anterior enlazado arriba.

Seis años después, el trabajo apareció en un libro. El novelista Hideaki Sena, conocido por el thriller de terror Parasite Eve, llevaba tiempo publicando una serie de diálogos con científicos japoneses de primera línea para una revista de divulgación. El capítulo de Furusawa se titulaba "La teletransportación que hace realidad la física cuántica". En aquel momento seguía siendo investigación básica sin producto a la vista, y la pregunta evidente flotaba sobre el tema: ¿para qué sirve esto? Sena articuló toda la colección en torno a una idea: que los mejores investigadores se entregan a ver lo que nadie ha visto antes. Nadie podía decir todavía adónde conducía.

Una elección que nadie quería hacer

La apuesta de Furusawa era que la teletransportación de variable continua podía convertirse en el cableado de una computadora. En la década de 2010 la idea ya tenía nombre: computación cuántica óptica de variable continua. Funciona con un combustible peculiar llamado luz comprimida (squeezed light).

La idea, a grandes rasgos, es esta. Cualquier medición de la luz arrastra una difusa incertidumbre cuántica, un temblor de fábrica que no se puede borrar. Pero sí se puede reordenar. Comprimir aplana la incertidumbre en la propiedad que importa, la amplitud de la onda, a cambio de dejar que se hinche en la que no importa, su fase, igual que al apretar un lado de un globo se abulta el otro. Cuanto más se aplana la amplitud, menos errores se cuelan en un cálculo construido sobre esa luz.

El problema es que una máquina rápida y grande necesita una compresión a la vez profunda y de banda ancha, y durante décadas solo se podía tener una de las dos. Las cavidades ópticas comprimen muy profundamente, con récords cercanos al 97% de reducción de ruido, pero solo en una franja estrecha de unos pocos gigahercios, lo que limita la velocidad. Las guías de onda son de banda ancha, llegan al terahercio, pero durante unos treinta años su compresión se mantuvo débil, en torno al 37% de reducción. Eso queda por debajo del umbral aproximado del 65% que hace falta solo para tejer los "estados de racimo" entrelazados en dos dimensiones sobre los que corre este tipo de computadora. Profunda o ancha. No las dos.

Diez decibelios

El camino de banda ancha era el único que escalaba, así que NTT y la Universidad de Tokio siguieron puliendo un dispositivo: una guía de onda de niobato de litio con polarización periódicamente invertida (PPLN), un fino canal de cristal diseñado para amplificar la luz. En 2021 alcanzaron 6 decibelios de compresión, alrededor del 75% de reducción de ruido, en más de 6 terahercios. Suficiente para una variedad de experimentos cuánticos. Insuficiente para la corrección de errores.

Dos arreglos cerraron la brecha. Primero, el equipo remodeló el haz que sale de la guía de onda para que su sección sea casi un círculo perfecto, lo que le permite interferir limpiamente con la luz de referencia usada para medirlo. Segundo, rediseñaron el bloqueo de fase, el sistema que mantiene al unísono la luz comprimida y el haz de referencia. El método antiguo desviaba parte de la luz comprimida para generar la señal de bloqueo y degradaba justo aquello que intentaba proteger. El nuevo esquema produce esa señal por separado, antes de comprimir la luz, de modo que no se gasta nada valioso.

El resultado, publicado a finales de febrero de 2026 en Optics Express: 10,1 decibelios. Dicho de forma más llana, más del 90% del ruido cuántico de la luz, aplastado, la primera vez que un dispositivo de guía de onda capaz de banda ancha supera esa marca. Opera en las longitudes de onda de telecomunicaciones, la misma banda que ya circula por las redes de fibra del mundo, algo que importa para conectar el hardware cuántico con la infraestructura que existe. Y unos 10 decibelios es más o menos el punto donde la corrección de errores con los llamados cúbits GKP pasa de teórica a realista.

Dónde queda Japón en el mapa

Una fuente de luz es solo una pieza. Esta alimenta el proyecto que Furusawa dirige ahora como gerente de programa, Moonshot Objetivo 6, la apuesta nacional de Japón por una computadora cuántica universal y tolerante a fallos para 2050, con una meta más cercana: demostrar una máquina óptica de 10.000 cúbits en 2027. La máquina ya existe en forma temprana, la computadora cuántica óptica conectada a la nube que RIKEN encendió en 2024, que ahora una empresa derivada de la Universidad de Tokio, OptQC, trabaja por comercializar. Esa máquina, y el empeño de Japón por construir la suya en lugar de comprarla fuera, es el tema del artículo anterior. Lo que añade el récord de luz comprimida es el ingrediente que necesita el siguiente paso: una corrección de errores en la que se pueda confiar.

Conviene ubicar esto en el mapa mundial sin exagerarlo. La computación cuántica tiene bandos rivales. Los más ruidosos, IBM y Google, fabrican chips superconductores que hay que enfriar casi al cero absoluto. Las máquinas fotónicas, que calculan con luz, pueden funcionar en buena medida a temperatura ambiente y hablan el idioma nativo de la fibra óptica. Dentro del bando fotónico hay otra bifurcación: unos grupos codifican la información en fotones individuales, como la estadounidense PsiQuantum y la francesa Quandela, y otros usan el campo de luz continuo y comprimido, como la canadiense Xanadu, que ha demostrado una ventaja por muestreo de bosones gaussianos y avanza hacia su salida a bolsa. Las máquinas Jiuzhang de China, construidas en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, también son fotónicas.

Japón se sitúa en el rincón de la variable continua, justo el enfoque que el experimento de Furusawa de 1998 ayudó a fundar y que hoy es un estándar mundial para este tipo de máquina. Su ventaja distintiva es el hardware: luz comprimida profunda, de banda ancha y en la banda de telecomunicaciones, fabricada en un chip. Aquí también cabe la advertencia honesta. Las computadoras cuánticas ópticas están en una etapa temprana. Todavía no son universales, la tolerancia a fallos es un hito futuro y un récord de compresión es un resultado de componente, no una computadora terminada. Lo que ha cambiado es que una línea de investigación que pasó dos décadas respondiendo a "¿para qué sirve?" tiene ahora una tarea clara.

En 2004, el capítulo de la teletransportación estaba dentro de un libro que preguntaba qué ven los investigadores de frontera que el resto pasa por alto. La respuesta de 2026 es un número sobre una mesa de trabajo en un laboratorio a las afueras de Tokio, 10,1, y la máquina que ese número pretende construir.

En algún lugar de tu país habrá una investigación a la que no dejan de preguntarle cuándo servirá para algo. ¿Por cuál apostarías a que da frutos dentro de veinte años?

Referencias