Un transductor cuántico es un dispositivo que convierte información cuántica de un sistema físico a otro. Su función principal es traducir los estados frágiles de un qubit, como los que operan con microondas en un procesador superconductor, a fotones que pueden viajar por fibras ópticas. Esto permite que diferentes tipos de ordenadores cuánticos, que no usan el mismo lenguaje físico, se comuniquen entre sí. Sin estos traductores, construir una red cuántica funcional y escalable sería prácticamente imposible, ya que cada plataforma de hardware maneja la información de forma distinta.


Su funcionamiento se basa en la interacción entre sistemas

Para lograr esta conversión, el dispositivo debe acoplar dos sistemas cuánticos con frecuencias de operación muy diferentes, como las microondas y la luz óptica. El proceso debe preservar con gran fidelidad el estado cuántico original, lo que incluye propiedades como la superposición y el entrelazamiento. Los investigadores experimentan con diversos materiales y diseños, como cavidades ópticas no lineales o sistemas que usan átomos individuales, para crear un enlace eficiente que minimice la pérdida de información cuántica durante la traducción.

Los desafíos técnicos actuales son significativos

Uno de los mayores obstáculos es lograr que el transductor opere con una eficiencia alta, para que no se pierdan la mayoría de los fotones durante la conversión. Además, el dispositivo debe agregar el menor ruido posible, ya que cualquier interferencia destruye los delicados estados cuánticos. Avanzar en este campo requiere mejorar la fabricación de materiales a nanoescala y controlar con precisión las interacciones entre fotones y los sistemas de qubits. El progreso es gradual y depende de avances en múltiples disciplinas de la física.

Si crees que hacer que tu router y tu PC se entiendan es complicado, imagina lograr que un bit que existe a casi el cero absoluto le hable a una partícula de luz que viaja por un cable de vidrio, sin que el mensaje se distorsione por el camino.