China ha logrado enormes avances en ciencia y tecnología cuántica durante el año pasado que le han permitido saltar al liderazgo mundial en el campo de la comunicación cuántica.


China ha logrado enormes avances en ciencia y tecnología cuántica durante el año pasado que le han permitido saltar al liderazgo mundial en el campo de la comunicación cuántica.

"Un gran avance", "logro impresionante", "un hito en la materia", fueron algunos de los encendidos elogios que recibieron los científicos chinos tras publicar sus éxitos sobre la materia en prestigiosas revistas académicas como Science y Nature.

Los científicos chinos lograron recientemente distribuir por primera vez claves cuánticas de un satélite a la superficie y el teletransporte cuántico del suelo al satélite, lo que sienta las bases para la creación de una red de comunicaciones cuánticas internacional a prueba de ataques informáticos.

Los experimentos se realizaron con el primer satélite cuántico del mundo, denominado Experimentos Cuánticos a Escala Espacial (ECEE).

"El satélite marca una transformación del papel de China de comparsa en el desarrollo de la tecnología informática clásica a ser uno de los líderes que guíen los logros futuros de dicha tecnología", cree el jefe científico del ECEE y también experto de la Academia China de las Ciencias (ACC) Pan Jianwei.

"La distribución de claves cuánticas por satélite puede dar lugar a redes cuánticas metropolitanas donde las fibras ópticas sean suficientes y estén adaptadas para conectar a numerosos usuarios en una ciudad de más de 100 kilómetros de diámetro. Podemos, así, imaginar una red cuántica integrada espacio-superficie que de pie a la criptografía cuántica, que posiblemente sea la primera aplicación comercial de la información cuántica, viable a nivel mundial", explica Pan.

El establecimiento de un enlace fiable y eficiente entre el espacio y el suelo para la transmisión fidedigna de estados cuánticos abre el camino de las redes cuánticas a escala mundial, añade.

Los científicos esperan que las comunicaciones cuánticas puedan producir cambios fundamentales para el desarrollo humano en las próximas dos o tres décadas, mientras que existen enormes expectativas respecto de la aplicación de la nueva generación de comunicación en áreas como la defensa, el ejército o las finanzas.

El satélite cuántico, bautizado como "Micio" en honor al filósofo y científico chino del siglo V a.C considerado el primero en realizar experimentos ópticos, pesa más de 600 kilos y fue enviado a una órbita sincrónica con el sol a 500 kilómetros de altitud el 16 de agosto de 2016.

En junio de este año, se publicó en portada de la revista académica Science el primer descubrimiento de los científicos chinos gracias al satélite. En el experimento, los investigadores consiguieron distribuir parejas de fotones entrelazadas a una distancia de más de 1.200 kilómetros, demostrando que el entrelazamiento cuántico, un fenómeno tan confuso que en 1948 Albert Einstein lo describió como "acto fantasmagórico a distancia", se mantiene incluso a una distancia así de larga.

"Este es el avance científico más importante en lo que llevo de vida", celebra Pan, que se dedica a la física cuántica desde hace más de 20 años y ha conseguido el máximo premio de ciencias naturales por sus éxitos en la ciencia cuántica.

"Por primera vez, estamos probando la ley física del mundo micro a escala espacial, y poniendo las bases para la exploración futura de más leyes básicas de la física. Esta tecnología también se puede aplicar a la construcción de redes cuánticas", explica.

Poco después, el número del 10 de agosto de Science publicó los otros dos avances propiciados por Micio: la distribución de claves cuánticas del satélite a la superficie y el teletransporte cuántico en sentido inverso.

El jefe de la sección de física de Nature, Karl Ziemelis, señaló que con la publicación de estas nuevas tesis, Pan y sus colegas han completado su demostración de un trío de experimentos cuánticos sobre los que reposará cualquier eventual internet cuántica espacial global.

"Podría decirse que el cielo es el único límite de la tecnología cuántica, pero incluso eso sería un poco conservador, pues los últimos experimentos han superado ese umbral. Y es gracias a las inversiones y significativos esfuerzos de China en materia de física que el grupo ha logrado elevar la investigación de la tecnología de comunicación cuántica a tan astronómica altura", alabó.

Los científicos chinos han llevado a cabo todos los experimentos diseñados con Micio un año antes de lo previsto. El presidente de la Academia de Ciencias de China, Bai Chunli, indicó que estos logros muestran que China ya ha alcanzado una posición de liderazgo en el campo de la investigación de la comunicación cuántica.

"Con Micio se ha dado comienzo a la construcción de la comunicación cuántica mundial, el estudio de la física cuántica espacial y la verificación experimental de la teorías de la gravedad cuántica. [El proyecto] supone un impulso para China en la carrera por controlar el puente de mando de la ciencia y tecnología cuánticas, y permite al país convertirse en un líder en la materia", considera Bai.

Mientras el mundo se asombra ante Micio, los científicos chinos también han logrado éxitos en computación cuántica.

China construyó en mayo la primera máquina de computación cuántica del mundo más potente que los ordenadores clásicos o convencionales, lo que despeja la vía para el triunfo definitivo de la computación cuántica sobre los ordenadores clásicos.

Situado sobre una mesa de tres metros cuadrados en el laboratorio del Instituto de Estudios Avanzados de Shanghai de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, el flamante ordenador cuántico, formado por cientos de componentes, no tiene nada en común con los ordenadores personales corrientes.

"Aunque aún no está siquiera a la altura de un teléfono móvil, supone un enorme progreso para los ordenadores cuánticos, que algún día podrán superar a los convencionales", vaticina Pan.

El experto avanza que su equipo pretende construir un ordenador cuántico tan potente como un portátil de uso doméstico a finales del año, y uno más potente que el más avanzado superordenador de la actualidad para 2020.

"Estamos ante una etapa clave del desarrollo de la computación cuántica, parecida al bambú que brota tras la lluvia", compara.

Debido al enorme potencial de la computación cuántica, Europa y Estados Unidos colaboran activamente ahora en investigarla. Empresas de tecnología avanzada como Google, Microsoft e IBM también muestran un interés enorme por la materia.

Los científicos chinos están explorando tres rutas técnicas: los sistemas basados en fotones individuales, los átomos ultrafríos y los circuitos de superconductores.

Durante el período inicial de desarrollo del ordenador convencional, entre los años 40 y 70 del siglo XX, Europa y Estados Unidos llevaron la iniciativa. Pero en la nueva ola de la computación cuántica, China ya lleva ventaja en varios campos.

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