Las computadoras cuánticas están siendo desarrolladas por equipos que trabajan no solo en universidades sino también en Google, IBM, Microsoft y D-Wave, una empresa de nueva creación. Y las cosas están evolucionando rápidamente dice Nicolas Sangouard, Profesor SNSF de la Universidad de Basilea. "En unos pocos años como máximo, Espero que la potencia de cálculo de las computadoras cuánticas supere significativamente la potencia de cálculo de las computadoras ordinarias. A eso lo llamamos 'supremacía cuántica' ".

Sangouard y sus compañeros de trabajo mostraron recientemente cómo verificar que estas computadoras sean adecuadas para su propósito. Porque no solo son potentes, sino también muy delicados:algunos funcionan a temperaturas extremas de hasta 270 grados bajo cero. El enfoque de los investigadores les permite certificar todos los componentes de una computadora cuántica, desde la memoria a corto y largo plazo, a procesadores de información, a los convertidores necesarios para conectar la computadora a una red segura de comunicaciones cuánticas. El protocolo ofrece una ventaja adicional:solo utiliza los componentes que ya están en la computadora, obviando así la necesidad de dispositivos adicionales. En principio, el protocolo funcionará con cualquier tipo de computadora cuántica, cualquiera que sea la tecnología que hay detrás.

Una máquina que se prueba a sí misma

"El poder de las computadoras cuánticas es lo que las hace difíciles de certificar, ", dice Sangouard." Incluso las computadoras ordinarias más rápidas son demasiado lentas para verificar los cálculos realizados por tales dispositivos ". Las computadoras cuánticas eventualmente podrán comunicarse entre sí de forma segura a través de una red dedicada de comunicaciones cuánticas. Por eso, es importante asegurarse de que no sean un eslabón débil, dice Sangouard.

Es por eso que el equipo de investigación ha desarrollado un método de certificación completamente cuántico que utiliza los propios bloques de construcción de la computadora. "Nos inspiraron las pruebas de Bell, que fueron ideados por un físico que trabajaba en el CERN en la década de 1960, "dice Sangouard." Normalmente, estas pruebas se utilizan para comprobar si las partículas se comportan de acuerdo con las reglas cuánticas. Modificamos las pruebas para permitirles verificar el funcionamiento de los diversos componentes de una computadora cuántica. Como un dispositivo de este tipo es básicamente capaz de realizar las pruebas, nuestro procedimiento es muy sencillo de configurar y no requiere ninguna habilidad especial ".

"Lo que motivó el proyecto fue una charla en un seminario a cargo de un científico invitado a la Universidad de Basilea, "dice Sangouard." La charla trató sobre un aspecto complicado de la física cuántica, pero estábamos motivados a traducirlo en un método útil para las computadoras cuánticas. Para mi, ese es un ejemplo perfecto de cómo una conferencia no es solo un medio de aprendizaje pasivo, sino que también ofrece importantes oportunidades para innovar ".