En 2019, un grupo de teóricos se planteó una pregunta sencilla: ¿qué ocurriría si en un ordenador cuántico ordinario se insertara un único elemento irreversible, una puerta que «se come» un poco de probabilidad? La respuesta resultó demoledora. Cualquier puerta de este tipo, por débil que sea, transforma al instante la máquina en un dispositivo capaz de resolver problemas de la clase PostBQP = PP. Esa es la clase que incluye problemas irresolubles en tiempo razonable incluso para un ordenador cuántico. Formalmente, la puerta abre la puerta al mundo de la postselección: la capacidad de seleccionar solo aquellas ramas de la realidad donde todo ha salido bien.

La no hermeticidad es un microscopio que solo ve las ramas afortunadas de la realidad, pero cada mirada se paga con una probabilidad exponencialmente pequeña. En mecánica cuántica, la evolución se describe normalmente con un operador hermítico, que conserva la probabilidad total. Pero si se añaden partes imaginarias, el sistema empieza a comportarse de otro modo: unos estados se amplifican y otros se atenúan. Así se comportan, por ejemplo, los fotones en una fibra con pérdidas: parte de la luz se absorbe y solo los fotones «supervivientes» llegan al detector. Los físicos sospechaban desde hace tiempo que esa evolución condicional podría ofrecer una ventaja computacional. Pero nadie sabía cuán grande era ni cuál sería su precio.

Los autores del trabajo construyeron una construcción explícita del «artilugio de postselección» a partir de cualquier puerta irreversible rodeada de operaciones unitarias adecuadas. El paso clave es la descomposición en valores singulares del operador no hermítico, que separa el estiramiento máximo y el mínimo. Repitiendo esa puerta un número polinómico de veces, se puede suprimir exponencialmente la componente no deseada del estado, imitando un proyector. Para la cota superior se utiliza la purificación de la evolución no hermítica a una unitaria en un sistema ampliado, seguida de la postselección del qubit de medida. En pocas palabras, una puerta no hermítica es una postselección disfrazada: parece «saber» qué resultado necesitamos y descarta todos los demás.

Antes de este trabajo no estaba claro si las ventajas cuánticas no hermíticas podían escalarse sin costes ocultos. Ahora ha quedado claro: cualquier puerta irreversible junto con puertas unitarias universales confiere el poder de la postselección y, por tanto, no es realizable de forma eficiente. La utilidad práctica es un criterio para descartar protocolos poco realistas. Si alguien propone un simulador cuántico con pérdidas que supuestamente supera a los ordenadores clásicos, conviene preguntar: ¿cuál es la probabilidad de éxito de su postselección? Si es exponencialmente pequeña, la ventaja es ilusoria.

El círculo se cierra. El microscopio que solo ve las ramas afortunadas acaba mostrando una imagen que no se puede obtener sin repetir el experimento muchas veces. Y cada repetición es un nuevo intento, un nuevo lanzamiento de dados. Las puertas no hermíticas prometen un atajo, pero el peaje es una probabilidad exponencialmente pequeña. Y esto no es un defecto de una implementación concreta, sino una ley fundamental: la irreversibilidad en la computación cuántica siempre cuesta más de lo que parece.