Lanza una moneda. Cabezas? Da un paso a la izquierda. ¿Cruz? Da un paso a la derecha. ¿En el mundo cuántico? Ve en ambas direcciones a la vez, como una ola que se extiende. Llamada la 'analogía del caminante, “Este proceso aleatorio se puede aplicar tanto en algoritmos clásicos como cuánticos utilizados en tecnologías de vanguardia como la inteligencia artificial y los procesos de búsqueda de datos. Sin embargo, la aleatoriedad también hace que la caminata sea difícil de controlar, lo que hace que sea más difícil diseñar sistemas con precisión.

Un equipo de investigación con sede en Japón puede estar avanzando hacia una caminata más controlada al revelar el mecanismo subyacente a la decisión direccional de cada paso cuántico e introducir una forma de controlar potencialmente la dirección del movimiento. Publicaron sus resultados el 16 de octubre en Informes científicos , una revista Nature Research.

"En nuestro estudio, nos centramos en la moneda que determina el comportamiento del paseo cuántico para explorar la controlabilidad, "dijo la autora del artículo Haruna Katayama, estudiante de posgrado en la Escuela de Graduados de Artes y Ciencias Integradas de la Universidad de Hiroshima.

En los sistemas clásicos, la moneda dirige al caminante en el espacio:derecha o izquierda. En sistemas cuánticos, una moneda es infinitamente menos confiable, ya que el caminante opera tanto como una partícula en un espacio como una onda que se extiende en todas las posibilidades a través del tiempo.

"Introdujimos la moneda dependiente del tiempo cuya probabilidad de caer en cara o cruz varía temporalmente para revelar la función de la moneda, "Dijo Katayama.

Esta moneda dependiente del tiempo puede cambiar la posición del caminante, los investigadores encontraron, pero la onda característica del caminante oscurecía cuánto espacio físico controlaba la moneda.

"Logramos aclarar la equivalencia de dos conceptos completamente diferentes, la equivalencia de la tasa de cambio en la probabilidad de la moneda y la velocidad de la onda, por primera vez, "Katayama dijo." Este mecanismo desvelado nos permite controlar el paseo cuántico a pedido mediante la manipulación de la moneda con la preservación del proceso aleatorio, proporcionando elementos fundamentales básicos de tecnologías innovadoras de procesamiento de información cuántica, como la computación cuántica ".

Los investigadores determinaron que la rapidez con la que se lanzaba la moneda afectaba directamente la rapidez con la que se movía la ola, resultando en cierto control del movimiento del caminante.

"El mecanismo de caminar nos permite adaptar los paseos cuánticos como deseamos mediante la manipulación de la tasa de lanzamiento de monedas, "Katayama dijo." Además, Hemos descubierto que el paseo cuántico con la trayectoria deseada se puede realizar a pedido diseñando la moneda. Nuestros resultados abren el camino hacia el control de los paseos cuánticos ".