En la Universidad de Antofagasta estudian tres aspectos clave de la teoría de información cuántica

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En el marco de un Proyecto de investigación FONDECyT, se busca avanzar en los conocimientos que permitan acercarse a la próxima generación de computadores, donde la información es codificada en sistemas físicos de escala atómica

Dr. Dardo Goyeneche.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile.- El Dr. Dardo Goyeneche, de la Universidad de Antofagasta, es especialista en mecánica cuántica y su línea de investigación teoría de información cuántica. La mecánica cuántica es una de las ramas de la física y su enfoque está en estudiar la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, es el mundo de los átomos, moléculas, y paquetes discretos de energía, que llamamos cuantos.

El estudio considera tres aspectos fundamentales de la teoría cuántica: mediciones incompatibles, entrelazamiento multipartito y no localidad cuántica. El académico explica que su investigación teórica considera herramientas existentes en la literatura, y otras desarrolladas a lo largo de los años por ellos. Por ejemplo, desarrollaron una conexión entre estados máximamente entrelazados de sistemas multipartitos y la herramienta matemática conocida como orthogonal arrays. También han establecido otra conexión entre la mencionada clase de estados y matrices multiunitarias, entre otras herramientas desarrolladas.

Durante un siglo la mecánica cuántica ha proporcionado formas inesperadas de comprender la naturaleza, explica el investigador del Departamento de Física de la Universidad de Antofagasta. “El objetivo de nuestra investigación es contribuir a la comprensión de las mediciones incompatibles, que son aquellas asociadas a observables físicos que no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria, como por ejemplo la posición y la velocidad. También estudiamos el entrelazamiento cuántico y la no-localidad cuántica”, explicó el experto. En este sentido, el entrelazamiento es una especie de interacción física que mantienen los sistemas cuánticos distantes. Curiosamente, esta interacción no depende de la distancia de separación de los sistemas, “si dos sistemas cuánticos están entrelazados, el hecho de realizar una medición en una parte del sistema implica un efecto instantáneo en la contraparte, el cual no puede ser detectado por el observador distante, salvo que reciba información de quien hizo la medición. Esta propiedad impide la comunicación instantánea, hecho que estaría en contradicción con la teoría de la relatividad. Entrelazamiento y no localidad son dos recursos físicos no-equivalentes que pueden aplicarse en diferentes aplicaciones prácticas.”, aclara el líder del grupo.

Sitio web Quiga, del grupo de Quantum information de la Universidad de Antofagasta.

El Dr. Goyeneche y su equipo esperan poder resolver problemas abiertos que se plantean en los límites del estado actual del arte de la teoría de la información cuántica, comenta el investigador (Visita web Quiga aquí ) .  El equipo de investigación espera tener un impacto potencial en el desarrollo de tecnologías cuánticas, como es la computación cuántica . “Esperamos contribuir a un desarrollo más eficiente de circuitos cuánticos para estados altamente entrelazados. Este tipo de estados son muy útiles en la práctica, ya que permiten tener mayor ventaja con respecto a lo que se puede lograr con un computador clásico. También estamos permanentemente trabajando en estados multipartitos máximamente entrelazados, los cuales tienen una relación directa con códigos de corrección de errores, fundamentales en computación cuántica”, finalizó.