Un nuevo protocolo de clasificación de datos cuánticos nos sobre a una futura “internet cuántica”

Un nuevo protocolo de clasificación de datos cuánticos nos acerca a una futura “internet cuántica”
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Un nuevo protocolo de clasificación de datos cuánticos nos sobre a una futura “internet cuántica”

 

Las tecnologías basadas en computación e información cuántica prometen aplicaciones sin precedentes, como comunicaciones incondicionalmente seguras, sensores ultra-precisos, y ordenadores cuánticos capaces de solucionar determinados contratiempos con una eficiencia inalcanzable en ordenadores clásicos. Hace poco, se ha planteado la edificación de una gran red de dispositivos cuánticos de intercambio de información, donde las conexiones se establecen por medio canales cuánticos y los propios datos son equipos cuánticos que fluyen por la red, sentando así los pilares de una futura “internet cuántica”.

Con el diseño de estas redes de información cuántica aparecen modernos desafíos teóricos, ya que es necesario, como ejemplo, establecer protocolos de tratamiento de información optimizados para trabajar con los datos cuánticos de forma automática, del mismo modo que las redes de comunicación actuales gestionan automáticamente la información.

Expertos de la UAB (Catalunya, España) han afrontado por primera vez uno de estos desafíos: el inconveniente de ordenar los datos originarios de una red de equipos cuánticos según el estado en que fueron preparados. Los expertos han ideado un medio óptimo que permite agrupar aquellos equipos cuánticos que han sido preparados de forma idéntica.

El protocolo desarrollado por los expertos de la UAB muestra una conexión natural con un suceso típico de aprendizaje automático: agrupar muestras de datos que han sido generados según una misma distribución de probabilidad. El inconveniente es parecido al que tendría que solucionar un ordenador clásico para discernir de dónde proceden distintas sonidos captados simultáneamente por un micrófono en la calle. El ordenador podría identificar patrones y discernir una conversación del ruido del tráfico o del sonido procedente de la guitarra de un músico callejero. en cambio, a diferencia de lo que ocurre con las ondas de sonido, identificar patrones entre los datos cuánticos supone todo un desafío, ya que la observación de estos datos solo proporciona información parcial sobre ellos y, además, los degrada de forma irreversible.

Un nuevo protocolo de clasificación de datos cuánticos nos acerca a una futura “internet cuántica”

Un nuevo protocolo ideado por expertos de la UAB clasifica y ordena datos cuánticos según el estado en que fueron preparados, con mayor eficiencia que el algoritmo clásico equivalente. (Foto: UAB)

Los físicos de la UAB han podido además comparar el rendimiento de los protocolos clásico y cuántico. Según los expertos, el nuevo protocolo supera con creces la estrategia clásica, en especial cuando la dimensión de los datos es grande.

La propuesta supone un nuevo paso hacia las redes de información cuántica, ya que establece un marco teórico sólido sobre lo que es físicamente factible en el ámbito de la clasificación automática y la distribución de este tipo de información. La investigación se publica hoy en la revista Physical Review X y está rubricada por los expertos del Asociación de Información y Fenómenos Cuánticos del Departamento de Física de la UAB Gael Sentís, Àlex Monràs, Ramon Muñoz-Tapia, John Calsamiglia y Emilio Bagan. (Fuente: UAB)

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