Investigadores de las universidades de Kioto e Hiroshima desarrollaron y demostraron experimentalmente un método para identificar el estado W, un tipo específico de entrelazamiento cuántico cuyo abordaje práctico había sido buscado por la comunidad científica durante más de 25 años. El entrelazamiento cuántico ocurre cuando partículas como los fotones quedan vinculadas de forma tal que sus propiedades resultan indivisibles. Este fenómeno, que en su momento desconcertó a Albert Einstein, constituye hoy uno de los pilares fundamentales para el desarrollo de la computación y las comunicaciones cuánticas de nueva generación.
Los estados W destacan por distribuir la información cuántica entre varias partículas de manera distribuida, lo que les permite conservar sus propiedades fundamentales aunque una de las partículas se pierda. Para verificar este tipo de entrelazamiento, la práctica habitual consistía en recurrir a la tomografía cuántica, una técnica que exige un volumen masivo de mediciones que crece exponencialmente al sumar más partículas. Para superar esta limitación, el equipo diseñó una medición entrelazada específica basada en la simetría de desplazamiento cíclico, validando el procedimiento de manera práctica mediante un circuito cuántico fotónico de tres fotones.
El hallazgo, liderado por Shigeki Takeuchi de la Universidad de Kioto, equipara la capacidad de medición de los estados W con la existente para los estados GHZ, propuesta hace más de 25 años. Este avance abre nuevas posibilidades para optimizar tecnologías como la teleportación cuántica, la comunicación segura y la computación basada en mediciones. El equipo de investigación enfoca ahora sus esfuerzos en escalar la técnica a sistemas con mayor densidad de fotones y en la integración de estos circuitos cuánticos en chips.
