Un chip de luz juega al pinball cuántico ⚡ экспресс
Se ha presentado un chip fotónico 3D integrado con 128 modos, que cuenta con una arquitectura reprogramable basada en guías de onda continuas acopladas y control termoóptico. El dispositivo implementa transformaciones unitarias a escalas antes inaccesibles para la óptica cuántica integrada. Utilizando fotones individuales indistinguibles, demultiplexados desde una fuente de puntos cuánticos, se realizó un muestreo bosónico para 4 fotones con análisis de las distribuciones de salida. Se confirmó experimentalmente la generación de números aleatorios mediante el muestreo bosónico, y los resultados concuerdan con los modelos teóricos. El trabajo demuestra la escalabilidad, estabilidad y precisión del control de la fotónica integrada para la computación cuántica.
El chip de vidrio con 128 guías de ondas funciona como una máquina de pinball cuántico. En lugar de bolas — fotones, en lugar de flippers — microcalentadores que cambian las rutas sobre la marcha. La tarea es simple: lanzar hasta cuatro partículas idénticas y ver dónde terminan. Este rompecabezas, muestreo de bosones, está fuera del alcance de las computadoras comunes, por lo que se ha convertido en una prueba para la supremacía cuántica.
Scott Aaronson lo propuso en 2011 como una paradoja capaz de sortear las supercomputadoras. El valor práctico es enorme: la distribución de fotones en la salida del chip Qolossus 3D es realmente aleatoria, no pseudoaleatoria como en las computadoras portátiles. Tal aleatoriedad es ideal para el cifrado: es imposible de predecir.
Sorprendentemente, el chip prescinde de voluminosos enfriadores: el juego cuántico se ejecuta a temperatura ambiente. Aquí, el calor no es un obstáculo, sino una herramienta.
🎯 El muestreo de bosones se asemeja al pinball, donde incluso conociendo todos los ajustes, no se puede predecir la posición final de las bolas: ni una sola supercomputadora puede con esta tarea.
🎬 Si en el cine las computadoras cuánticas descifran códigos, el chip Qolossus 3D, por el contrario, crea una aleatoriedad que ningún pirata informático puede romper.