El entrelazamiento cuántico es algo frágil. Dos amigos se reparten por distintas ciudades y llevan consigo una caja con un par de guantes: si en una caja está el izquierdo, en la otra está el derecho. Las partículas entrelazadas se comportan de manera similar, solo que hasta la medición nadie sabe cuál es cuál. Pero mientras viajan, las cajas se sacuden y los delicados estados cuánticos se emborronan: el ruido del canal estropea la comunicación.
Los autores proponen otro camino: no esperar a que todo se estropee, sino intervenir en el propio proceso de envío. Lo han llamado «formación de entrelazamiento pre-canal» (PES, por sus siglas en inglés). La idea es modificar ligeramente la interacción de las partículas con el entorno antes del envío o directamente en el canal, como si las cajas estuvieran forradas por dentro con un paño suave para que los guantes no rocen con las paredes. Matemáticamente se ve así: en la limpieza por capas, la entropía geométrica (una medida de cuán lejos está el estado de un par ideal) no disminuye; simplemente seleccionamos los mejores ejemplares de un lote ya estropeado. En cambio, PES frena el propio crecimiento de esta entropía en el tiempo, y el entrelazamiento final resulta más limpio que cualquier límite imaginable para los métodos antiguos.
La diferencia es fundamental. En el artículo se dan ejemplos explícitos para canales de cúbits y simulaciones numéricas. El resultado se apoya en una prueba rigurosa: la cantidad de entrelazamiento disponible tras PES es estrictamente mayor que el máximo alcanzable con cualquier post-procesamiento. Un experimento reciente de Li y colaboradores ya mostró que el ajuste previo del canal con operaciones unitarias locales proporciona una precisión de entrelazamiento que ninguna limpieza posterior puede igualar. Esto abre el camino a repetidores cuánticos más robustos: dispositivos que podrán extender el entrelazamiento a miles de kilómetros sin perder calidad.
El entrelazamiento cuántico más largo logrado a través de fibra óptica no supera aún un par de cientos de kilómetros: más allá, el ruido devora la señal. La formación pre-canal promete multiplicar esa distancia sin cambiar los cables.
En la novela de Liu Cixin «El problema de los tres cuerpos», los extraterrestres usan el entrelazamiento cuántico para comunicarse al instante a través de toda la galaxia, justo lo que se necesita para canales perfectos sin ruido.