08-11-2019 / 17:20 h EFE

Físicos de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) han creado un nuevo protocolo de clasificación de datos cuánticos, que, según afirman, es "un primer paso" para lograr el aprendizaje automático de redes de información cuántica y llegar en un futuro a un "internet cuántico".

El nuevo protocolo ideado por los investigadores de la UAB clasifica y ordena datos cuánticos según el estado en que fueron preparados, con más eficiencia que el algoritmo clásico equivalente.

La investigación, que publica hoy la revista 'Physical Review X', es un avance más en la física cuántica, que promete aplicaciones sin precedentes, como comunicaciones incondicionalmente seguras, sensores ultraprecisos y ordenadores capaces de solucionar problemas con una eficiencia inalcanzable en ordenadores clásicos.

En este proceso hacía una nueva física cuántica, los científicos se han planteado construir una gran red de dispositivos cuánticos de intercambio de información, donde las conexiones sean canales cuánticos y los propios datos sean sistemas cuánticos que fluyan por la red, estableciendo así los fundamentos de un futuro "internet cuántico".

Pero al diseñar estas redes de información cuántica se encontraron con nuevos desafíos teóricos, ya que es necesario, por ejemplo, establecer protocolos de tratamiento de información optimizados para trabajar con datos cuánticos de manera automática, igual que las redes de comunicación actuales gestionan automáticamente la información.

Por eso, investigadores de la UAB han afrontado por primera vez el problema de ordenar los datos procedentes de una red de sistemas cuánticos según el estado en que fueron preparados y han ideado un procedimiento óptimo para agrupar aquellos sistemas cuánticos preparados de manera idéntica.

El protocolo desarrollado por los investigadores de la UAB muestra una conexión natural con un caso típico de aprendizaje automático: agrupar muestras de datos que han sido generadas según una misma distribución de probabilidad.

Los investigadores han puesto como ejemplo que el problema es similar al que debería solucionar un ordenador clásico para discernir de dónde proceden diferentes sonidos captados simultáneamente por un micrófono en la calle.

El ordenador podría reconocer patrones y discernir una conversación del ruido del tráfico o del sonido de la guitarra de un músico callejero, pero, a diferencia de lo que ocurre con las ondas de sonido, identificar patrones entre los datos cuánticos supone un desafío, ya que la observación de estos datos sólo proporciona información parcial sobre ellos y, además, los degrada de manera irreversible.

Los físicos de la UAB aseguran que el nuevo protocolo supera con creces la estrategia clásica, especialmente cuando la dimensión de los datos es grande y afirman que "la propuesta supone un nuevo paso hacia las redes de información cuántica, ya que establece un marco teórico sólido sobre el que es físicamente posible la clasificación automática y la distribución de este tipo de información".

Los autores del trabajo son los investigadores del Grupo de Información y Fenómenos Cuánticos del Departamento de Física de la UAB Gael Sentís, Àlex Monràs, Ramon Muñoz-Tapia, John Calsamiglia y Emilio Bagan.

 
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