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Internet cuántico: ¿Qué es, cómo funciona y cuáles son las ventajas?

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El Departamento de Energía de Estados Unidos anunció planes para desarrollar una internet cuántica que “ofrecerá un mundo de nuevas posibilidades y oportunidades” y que será casi imposible de piratear.

La nota, firmada el 23 de julio por el subsecretario para Ciencias, Paul Dabbar, dice que es una meta a largo plazo que necesitará nuevos tipos de ingeniería y tecnología, pero al lograrla cambiará todo nuestro estilo de vida.

Según Dabbar, el proyecto fue desarrollado en una reunión en febrero con los Laboratorios Nacionales del Departamento de Energía, varias universidades y la industria.

¿Qué es la mecánica cuántica?

La mecánica cuántica es la rama de la física que estudia la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, los sistemas atómicos y subatómicos y sus interacciones con la radiación electromagnética, en términos de cantidades observables.

Se basa en la observación de que todas las formas de energía se liberan en unidades discretas o paquetes llamados cuantos.

En el mundo cuántico, un electrón ocupa simultáneamente diferentes puntos en su órbita y al saltar de una órbita a otra su trayectoria no puede predecirse. Por eso muchos de sus procesos son tan elusivos para los científicos.

¿Qué es la computación cuántica?

En esencia, la idea es hacer computadoras que trabajen directamente con leyes cuánticas.

En el campo cibernético, todos los procesadores, o chips, están basados en principios de la física (la mecánica) cuántica.

Los principios de la cuántica están presentes también en una serie de adelantos actuales, como los equipos de resonancia magnética que se usan en los laboratorios médicos y los sistemas de posicionamiento global (GPS).

La computación cuántica funciona por dos fenómenos cuánticos: el “entrelazamiento cuántico”, donde dos partículas pueden vincularse tanto que no importa la distancia que las separe el cambio de propiedades en una de ellas alterará también a la otra, y la “superposición cuántica”, donde una partícula puede existir en dos estados diferentes a la vez.

Los científicos afirman que estas cualidades permitirán una internet mucho más veloz que la actual y una seguridad a toda prueba.

¿Cuál es el plan del Departamento de Energía?

El anuncio de Dabbar explica cuatro prioridades de investigación para lograr una computación cuántica:

1. Proveer los cimientos para la internet cuántica.

2. Integrar los dispositivos para las redes cuánticas.

3. Crear tecnologías de repetición, intercambio y enrutamiento para el entrelazamiento cuántico.

4. Activar las funciones de corrección de errores en las redes cuánticas.

El documento dice que los expertos ya están avanzando en varios campos para que los científicos e ingenieros puedan abordar los desafíos de operar una red cuántica bajo las condiciones del mundo real.

¿Las ventajas?

El Departamento de Energía sostiene que este esfuerzo requerirá la cooperación de todos los estadounidenses, pero a la larga las inversiones e innovaciones del sector privado desarrollarán todo el potencial de la Internet Cuántica.

La internet cuántica, afirma el documento, permitirá a los estadounidenses llevar su visión y su imaginación a niveles sin precedentes que expandirán la libertad humana, potenciará la seguridad nacional e incrementará la prosperidad económica.

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