Un procesador cuántico es como un músico solista: puede tocar una melodía sencilla, pero para una sinfonía se necesita una orquesta. Para abordar problemas que requieren enormes cálculos, los procesadores deben conectarse en red. Pero, ¿cómo lograr que intercambien información cuántica sin pérdidas?
En un nuevo trabajo, los ingenieros han propuesto una arquitectura en la que conmutadores ópticos (dispositivos que alteran la trayectoria de un rayo de luz) conectan múltiples procesadores. La señal luminosa que transporta los datos cuánticos atraviesa una red de estos conmutadores, como un tren que recorre un sistema de agujas. Los conmutadores la dirigen hacia el procesador adecuado en el momento preciso. Los científicos crearon un programa simulador para comparar diferentes esquemas de conexión: en algunos, los conmutadores están en cada esquina; en otros, solo en las vías principales. Descubrieron que es posible hallar un equilibrio entre la velocidad de transmisión y la complejidad del equipamiento.
Estas redes recuerdan a los centros de datos habituales, donde cientos de servidores intercambian información. Solo que aquí, en lugar de impulsos eléctricos, hay partículas de luz individuales, y en lugar de cables de cobre, fibras ópticas y conmutadores. Los autores esperan que su trabajo siente las bases del futuro internet cuántico: fiable, rápido y capaz de crecer a la par de los desafíos.
La señal luminosa en una red cuántica puede transportar información codificada en la polarización del fotón, es decir, en la vibración de la onda de luz. Esa vibración se puede girar como la aguja de una brújula, y así transmitir datos.