Mete un dedo en el agua una sola vez y, con esa única sensación, intenta adivinar su temperatura. En el mundo cuántico, estas mediciones únicas ocurren a cada paso, solo que lo que hay que adivinar son parámetros invisibles: por ejemplo, la fuerza de compresión de un rayo láser. Un error puede costar caro, y apenas hay datos para estar seguros.
Durante mucho tiempo, las matemáticas de estos problemas se parecían a montar un puzle a oscuras. Las integrales se desbordaban y hasta los ordenadores más potentes se quedaban atascados. Los autores del nuevo trabajo han encontrado un atajo. Proponen trabajar no con cualquier medición imaginable, sino solo con aquellas que se describen mediante polinomios de las «coordenadas» y los «momentos». Es como si a un chef de cocina le dieran un juego limitado de cuchillos, pero afilados hasta el brillo. En ese mundo reducido, el problema se vuelve lineal y se resuelve con una única fórmula sencilla.
Los científicos han deducido una condición clara bajo la cual la sombra coincide con el ideal. En la práctica, el método propone usar operaciones gaussianas estándar —las que se emplean en los chips ópticos— y medir las «cuadraturas», es decir, medir simultáneamente la amplitud y la fase de la onda. Y si, en lugar de la estimación dictada por la fórmula, se toma un simple promedio sobre la incertidumbre restante, el resultado se acerca aún más al límite teórico. Incluso con un único clic del detector se puede extraer casi toda la información disponible.
Los estados gaussianos son los análogos cuánticos de los rayos láser ideales, y sobre ellos se construye la mayor parte de las tecnologías cuánticas ópticas actuales.
En la novela «El bosque oscuro», de Liu Cixin, las sondas «gota» utilizan mediciones cuánticas para evaluar al instante los parámetros de un objetivo; este nuevo método resuelve precisamente problemas de ese tipo.