El entrelazamiento cuántico podría estabilizarse solo: dos equipos lo demuestran con qubits separados

La idea: usar la disipación a favor

En la física cotidiana, la disipación suele asociarse con pérdida de energía y decoherencia. En estos experimentos, sin embargo, los investigadores diseñaron cuidadosamente el entorno —un “baño cuántico”— para que la interacción con él condujera al sistema hacia un estado entrelazado.

En vez de crear el entrelazamiento con una operación rápida y después intentar conservarlo, los dos métodos lo estabilizan de forma continua. El enfoque reemplaza parte del control activo basado en pulsos y mediciones por una estabilización autónoma del estado cuántico.

Dos rutas experimentales distintas

UIUC: una guía de ondas que dirige la disipación

El equipo dirigido por Wolfgang Pfaff utilizó una guía de ondas quiral, es decir, un canal fotónico con propagación direccional, como vía disipativa común entre dos qubits superconductores remotos .

Una excitación clásica continua se introduce a través de la guía de ondas. La combinación de ese impulso y la disipación hacia el canal lleva automáticamente al sistema hacia un estado entrelazado. El protocolo está diseñado para producir entrelazamiento remoto estacionario cuya estabilidad no depende directamente de la distancia entre los qubits, dentro del esquema de “absorbedor cuántico coherente” descrito por el equipo .

El trabajo experimental se apoya en estudios teóricos previos del grupo de Pfaff sobre la resistencia de este tipo de entrelazamiento a las pérdidas en una guía de ondas quiral de electrodinámica cuántica .

ISTA: un reservorio de microondas ya entrelazado

El grupo de Johannes Fink siguió una estrategia diferente. Generó, mediante un convertidor paramétrico de Josephson, un reservorio de fotones de microondas entrelazados en dos modos. Este campo tiene un estado entrelazado continuo, de tipo gaussiano, que se propaga por el circuito .

Dos qubits superconductores de tipo transmon, separados espacialmente, se acoplan a ese reservorio común. Al interactuar con la fuente de fotones correlacionados, los qubits se relajan de forma autónoma hacia un estado entrelazado estacionario de variables discretas . Los resultados se publicaron en Physical Review X el 13 de julio de 2026 con el título Distributing stationary qubit entanglement through a non-local squeezed reservoir .

La diferencia esencial es clara: UIUC obtiene la correlación mediante disipación direccional en una guía de ondas, mientras que ISTA suministra al sistema un reservorio que ya contiene entrelazamiento y transfiere parte de ese recurso a los qubits.

Una predicción teórica con más de dos décadas de espera

El resultado de ISTA confirmó experimentalmente una idea propuesta más de 20 años atrás: dos qubits conectados a una fuente común de luz correlacionada —en particular, luz comprimida o squeezed— pueden alcanzar un estado entrelazado estacionario únicamente por su interacción con ese reservorio, sin control activo ni selección posterior mediante mediciones .

Hasta ahora, esa propuesta se había estudiado principalmente bajo condiciones idealizadas. El experimento de ISTA constituye su primera realización experimental, según el instituto .

Solo se transfirió una parte del entrelazamiento disponible

El prototipo de ISTA transfirió aproximadamente el 10 % del entrelazamiento disponible en el baño cuántico a los qubits . Es una eficiencia modesta frente a algunos métodos que emplean control activo, pero el objetivo principal del experimento era demostrar el principio.

La ventaja del enfoque no está únicamente en la cantidad de entrelazamiento transferida. Al estar disponible de forma continua, el reservorio puede mantener el sistema en un estado estacionario sin esperar a que una coincidencia probabilística active el proceso.

¿Qué puede significar para la computación cuántica?

Computación cuántica modular

Los procesadores cuánticos podrían construirse a partir de varios módulos conectados, en lugar de concentrar todos los qubits en un único chip. Para ello, es necesario distribuir entrelazamiento entre dispositivos separados. La estabilización autónoma podría reducir la carga asociada a pulsos sincronizados, mediciones repetidas y ciclos de realimentación .

Sincronización de varios qubits distantes

El equipo de ISTA señala que su método es relativamente sencillo y que podría ampliarse para sincronizar múltiples qubits separados . En principio, una fuente entrelazada siempre disponible permitiría establecer el vínculo cuando sea necesario, en lugar de depender exclusivamente de eventos probabilísticos .

Una posible ayuda para la corrección de errores

Si el entrelazamiento puede estabilizarse de manera continua, podría permanecer disponible como recurso para operaciones cuánticas posteriores y para protocolos de corrección de errores. No obstante, convertir esta posibilidad en una ventaja práctica requerirá mejorar la eficiencia, reducir las pérdidas y demostrar un funcionamiento robusto en sistemas de mayor tamaño.

Hacia redes cuánticas

Ambos experimentos emplean qubits superconductores y fotones de microondas, una combinación compatible con plataformas actuales de computación cuántica. A más largo plazo, interfaces con fotones ópticos podrían servir para conectar módulos separados mediante fibra, aunque esa extensión todavía requiere desarrollos adicionales .

El avance, por tanto, no significa que la sincronización precisa haya dejado de ser necesaria en toda la computación cuántica. Sí muestra, en cambio, que una parte crucial del control —mantener entrelazados qubits que no interactúan directamente— puede delegarse en un entorno cuántico cuidadosamente diseñado. Si la eficiencia mejora, esta estrategia podría convertirse en una pieza importante de los futuros procesadores distribuidos y de las redes cuánticas.