Investigadors de la Universitat Politècnica de València i la Universitat Miguel Hernández d’Elx han desenvolupat un model que senta les bases de l’aplicació de components fotònics comercials a l’àmbit dels ordinadors i les comunicacions quàntiques. Aquest avanç ha sigut publicat per la revista Laser and Photonics Reviews.
 

Es tracta del primer model publicat a nivell mundial que descriu l’operació completa en règim quàntic dels moduladors òptics integrats, uns dispositius que s’empren en sistemes de telecomunicació per fibra òptica per a modular la llum amb informació i que permeten aconseguir velocitats de fins a 100 Gb/s.
 

Segons explica José Capmany, director de l’Institut ITEAM de la Politècnica de València i un dels autors del treball, aquests components, disponibles ja de forma comercial i empleats en telecomunicacions de banda ampla, podran aplicar-se a la futura fabricació de sistemes lògics i ordinadors quàntics, explotant les propietats desvetlades en aquest estudi. Aquestes propietats es refereixen a la possibilitat de generar i manipular estats entrellaçats de la llum, i de poder processar-los de manera similar a les portes lògiques de l’electrònica digital.
 

“La possibilitat d’integrar varis d’aquests components en un xip òptic obri les portes al disseny de circuits de major complexitat i cost reduït aprofitant l’economia d’escala que aporta la integració fotònica”, apunta Capmany.
 

Al costat del professor Capmany, aquest treball ha sigut desenvolupat per Carlos R. Fernández-Pousa, investigador del Departament d’Enginyeria de Comunicacions de la Universitat Miguel Hernández d’Elx. Tots dos van presentar les seues conclusions en la reunió final del projecte CONSOLIDER-ENGINYE Quàntum Information Technologies (QOIT), celebrada a principis de mes a Barcelona. Segons apunta l’investigador de la UMH, “no existeix una tecnologia dominant per a la implementació escalable de protocols de processament quàntic d’informació. El nostre treball s’inscriu dins de la cerca d’alternatives tecnològiques viables”.
 

Sobre els ordinadors quàntics
 

El treball d’investigadors de la UPV i la UMH suposa un “pas més” en l’estudi i desenvolupament de la comunicació i computadors quàntics, que suposaran una “gran revolució” en el camp de les telecomunicacions.
 

“Estem encara en una fase inicial. Els primers ordinadors quàntics apareixeran en uns 15 anys i obriran un camp completament nou en multiplicar la capacitat d’emmagatzemat i processament d’informació en grandàries molt reduïdes. Actualment, un dels impediments al seu desenvolupament és que les demostracions realitzades es basen en muntatges molt aparatosos que comporten condicions que només es poden reproduir en entorns controlats de laboratori”, aclareix José Capmany. “L’ús de tecnologies de modulació com a interfícies de control en tasques de processament basades en fotònica quàntica integrada pot simplificar molt aquesta tasca”, afig Carlos R. Fernández-Pousa.
 

Sobre les prestacions de la computació quàntica, el director de l’ITEAM de la UPV explica que permetrà càlculs molt més ràpids i velocitats de procés que faran possible la resolució de problemes la complexitat dels quals els fa inabordables hui amb ordinadors clàssics. Les seues aplicacions poden ser múltiples, des de simulacions massives en meteorologia, clima, química, genètica, etc. fins a nous sistemes de seguretat quàntica, que permetran generar missatges xifrats-claus totalment indesxifrables.