✨︎ Resumen (TL;DR):
- Un equipo liderado por la Universidad de Tokio fabricó estados de gato de Schrödinger en pulsos de luz de apenas 10 picosegundos.
- El sistema funciona a una tasa de repetición de 5 MHz y alcanzó una amplitud efectiva de 1.69 sin necesidad de maquillar las pérdidas de fotones.
- Este avance ataca directamente el cuello de botella de la velocidad de procesamiento en las arquitecturas cuánticas fotónicas.
Un equipo de quince científicos liderado por la Universidad de Tokio generó estados de gato de Schrödinger dentro de pulsos ópticos de apenas 10 picosegundos. Este logro reduce drásticamente los tiempos de operación frente a los nanosegundos de experimentos previos, superando uno de los mayores frenos de velocidad que enfrentan las computadoras cuánticas ópticas.
El avance, publicado como preprint en el servidor arXiv el 22 de junio de 2026, reúne el esfuerzo de instituciones clave como RIKEN, el instituto japonés AIST, la corporación NTT, la Universidad Palacký de la República Checa y la empresa emergente OptQC.
Un estado de gato de Schrödinger óptico es una superposición cuántica de dos estados coherentes de luz opuestos que sirve como recurso indispensable para los códigos de corrección de errores en procesadores de luz.
Hasta ahora, fabricar estos estados no gaussianos de forma constante era el verdadero problema. Al producirse de manera probabilística, las arquitecturas fotónicas dependían de ranuras de tiempo demasiado largas (nanosegundos), lo que desplomaba la tasa de procesamiento de la computadora sin importar la calidad del estado cuántico individual.
El fin del cuello de botella temporal
Para acelerar el reloj del sistema, los investigadores diseñaron un montaje experimental con componentes de alta precisión:
- Dos vacíos comprimidos ultracortos generados mediante un amplificador paramétrico óptico con un ancho de banda de varios terahercios.
- Un sensor de borde de transición (TES) fabricado con titanio y oro para detectar el número exacto de fotones a alta velocidad.
- Detección homodina pulsada ajustada específicamente para medir en la escala de los 10 picosegundos.
Con este equipo, el sistema opera a una tasa de repetición de bombeo de 5 MHz. Al registrar el anuncio con cuatro fotones, el equipo reconstruyó funciones de Wigner que muestran hasta cuatro regiones negativas.
Esta negatividad es la prueba irrefutable de que el estado es puramente cuántico. Además, los científicos obtuvieron estos datos sin aplicar correcciones de pérdidas, lo que significa que no descontaron los fotones que se perdieron durante el trayecto, mostrando un resultado transparente y apegado a la realidad física del experimento.
Una amplitud de 1.69 rumbo al hardware comercial
La superposición cuántica alcanzó una amplitud efectiva de 1.69. En los códigos de gato, este valor determina qué tan separados están los dos estados de luz que forman el qubit lógico. Cuanta más separación exista, resulta más sencillo diferenciar el cero del uno y corregir cualquier fallo en el sistema.
De acuerdo con los autores, una amplitud de 1.69 acerca el experimento al rango de utilidad práctica para construir procesadores tolerantes a fallos mediante técnicas de cría adaptativa.
El físico Akira Furusawa, quien codirige el proyecto junto a Mamoru Endo, lleva años impulsando la fotónica cuántica en el Centro RIKEN de Computación Cuántica. La participación directa de la empresa OptQC en la firma del estudio sugiere que la transición de estos experimentos del laboratorio académico a las fases de desarrollo de hardware comercial avanza de forma concreta en Japón.
El reporte cuenta con 43 páginas y 12 figuras bajo el identificador 2606.24002 en arXiv. Dado que el documento aún no pasa por la revisión por pares obligatoria de las revistas científicas, la comunidad de física cuántica mantendrá bajo escrutinio estos resultados hasta su validación final.
