Enredo cuántico: ¿es posible que en un futuro cercano se convierta en parte de la tecnología moderna?

¡Seguro!

Hay algunas tecnologías que hemos creado para aprovechar el entrelazamiento cuántico. Estamos un poco en las primeras etapas de ese proceso, y ciertamente se inventarán más aplicaciones en el futuro, pero estas son algunas de las cosas que tenemos hasta ahora.

Entonces la computación cuántica es la más grande. Tienes estas partículas enredadas, a veces en trampas de iones, y enredas sus espines. Un electrón, por ejemplo, puede tener un giro hacia arriba o hacia abajo. Míralo en términos informáticos: puedes usar los giros como un poco. Si todos los giros de estas partículas no estuvieran enredados , sería más o menos como una computadora clásica. Los estados son separables, por lo que todo el estado se puede describir de una manera relativamente sencilla. Sin embargo … si enredas los giros, obtienes un estado de una partícula también dependiendo del estado de otra partícula, que depende del estado de otra … etc. Eventualmente, te darás cuenta de que si tomas todas las combinaciones posibles de estos giros hacia arriba o hacia abajo, obtendrá una descripción de estado que es [matemática] 2 ^ n [/ matemática] larga, en lugar de [matemática] n [/ matemática], donde [matemática] n [/ matemática] es el número de partículas o qubits . Esta tecnología tiene el potencial de cambiar el mundo tecnológico, al igual que los procesadores de vectores o las GPU, pero en mi opinión (humilde) a una escala mucho mayor (aunque dudo que pueda compararse razonablemente con la invención de la computadora clásica).

Consulte esta pregunta para obtener más información: ¿Cómo funciona la computación cuántica? ¿Qué lo hace diferente del paradigma informático actual? ¿Qué tipo de problemas podría ayudar a resolver la computación cuántica? ¿Cómo se realiza la corrección de errores?

Otro es la comunicación cuántica . Podemos comunicarnos de manera segura si aprovechamos la mecánica cuántica. Le di una explicación superficial de lo que eso implica en mi respuesta aquí, aunque también debería consultar la respuesta de Sandoko Kosen: Cifrado: ¿Por qué deberíamos preocuparnos por la criptografía cuántica? La idea básica es que, debido a algunas propiedades de la mecánica cuántica, podríamos ser capaces de detectar constantemente si alguien ha escuchado nuestra comunicación, incluso si ese hacker hizo todo a la perfección. También es posible que desee consultar algunas empresas, como id Quantique, que están construyendo estas máquinas. Además, algo que es realmente interesante dentro de este campo es la codificación Superdense, que le permite enviar dos bits de información dentro de un solo qubit.

Una más relacionada con la comunicación cuántica es la seguridad cuántica . Pude ver una charla recientemente de alguien del grupo QIS en ORNL que estaba trabajando en algo llamado cerca cuántica . Los detalles son un poco complejos, pero la idea principal es bastante simple. Utiliza interferometría y algunos relojes bastante buenos para controlar la velocidad de los fotones alrededor de una pequeña pista cuadrada. Conoces las propiedades de cada lado de tu cuadrado, por lo que si alguien lo atraviesa, hay un vacío y puedes detectarlo. Si el pirata informático es más inteligente, podría redirigir la señal a su alrededor, pero eso todavía deja un espacio en el tiempo. Si intenta cortar la esquina para recuperar el tiempo perdido, la baliza de una esquina que se saltó gritará y gritará. No puedo decir si es una prueba completa, pero es muy interesante. Aquí está la publicación: Detectando intrusos usando enredos: una cerca cuántica fotónica O, si no puede acceder desde allí, puede probar este enlace: http://www.ornl.gov/~hqt/publica… El artículo es de 2009, por supuesto, pero ha habido un trabajo más reciente que aún no se ha publicado (o está en revisión, algo que no sé). Si esta respuesta es lo suficientemente antigua (más de unos pocos meses), puede intentar buscar a los autores allí y al cerco cuántico para obtener las cosas nuevas.

No estoy trabajando en el campo de la información cuántica per se, así que sé que me faltan muchas cosas interesantes. Una buena mirada a la literatura probablemente te dará mucho más, pero espero que al menos te haya interesado lo suficiente como para hacerlo. Hay mucha fruta baja en esta área, y mucha gente está interesada en ella, así que es un buen momento para involucrarse.