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Investigadores de Stanford University desarrollaron un dispositivo nanométrico que opera a temperatura ambiente y entrelaza fotones con electrones usando luz retorcida. El avance, publicado en Nature Communications, podría eliminar la necesidad de enfriamiento criogénico en sistemas cuánticos y democratizar la tecnología cuántica.

Uno de los mayores obstáculos para que la computación y la comunicación cuántica salgan de los laboratorios especializados y lleguen al mundo real es, paradójicamente, la temperatura. La mayoría de los sistemas cuánticos actuales requieren operar cerca del cero absoluto, aproximadamente -273,15°C, para mantener la coherencia cuántica de sus qubits. Ese requisito convierte a las computadoras cuánticas actuales en infraestructuras enormes, costosísimas y limitadas a instalaciones especializadas. Un equipo de investigadores de Stanford University acaba de dar uno de los pasos más concretos para cambiar eso.

En un paper publicado en la revista Nature Communications, la científica de materiales Jennifer Dionne y el investigador postdoctoral Feng Pan reportaron el desarrollo de un dispositivo óptico nanométrico que realiza una operación fundamental de la comunicación cuántica a temperatura ambiente: el entrelazamiento del spin de fotones con el spin de electrones. Sin supercooling. Sin plomería criogénica. Solo un pequeño chip patterned operando a la temperatura normal de un laboratorio.

El principio físico detrás del dispositivo requiere comprender qué es la luz retorcida. Los haces de luz ordinarios tienen polarización, es decir, la dirección en la que oscila el campo eléctrico, pero normalmente no rotan mientras viajan. El dispositivo de Stanford, usando una nanoestructura de silicio especialmente diseñada, genera lo que los físicos llaman luz retorcida (twisted light): fotones que avanzan hacia adelante mientras también rotan, como un sacacorchos girando a lo largo de su propia longitud. Ese movimiento de rotación porta momento angular orbital, y el momento angular es exactamente el tipo de propiedad que los electrones pueden absorber.

Cuando esos fotones retorcidos impactan sobre una capa ultrafina de un material llamado disulfuro de molibdeno y selenio (MoSe2), un semiconductor bidimensional de apenas unos pocos átomos de espesor, transfieren su spin rotacional a los electrones del material. El giro del fotón se convierte en el spin del electrón. Dos partículas, una de luz y una de materia, quedan vinculadas en un solo estado cuántico. Eso es entrelazamiento, y es la base operativa de la comunicación cuántica.

Lo que hace singular al logro de Stanford es que este proceso ocurre sin necesidad de enfriar el sistema. Los MoSe2 son materiales que pertenecen a la familia de los dicalcogenuros de metales de transición (TMDCs), cristales que poseen propiedades cuánticas distintivas incluso a temperatura ambiente. La nanoestructura de silicio debajo actúa como guía y amplificadora de la torción de la luz, generando un acoplamiento de spin fotón-electrón suficientemente fuerte como para que el estado cuántico se estabilice antes de ser destruido por el calor del entorno.

«Todo se reduce a este material y nuestro chip de silicio», explicó Feng Pan en el comunicado oficial de Stanford. «Juntos, confinan y mejoran eficientemente el retorcimiento de la luz para crear un fuerte acoplamiento de spin entre fotones y electrones. Esto estabiliza el estado cuántico que hace posible la comunicación cuántica.»

Es importante ser precisos sobre qué significa este avance y qué no significa. El dispositivo de Stanford no es una computadora cuántica completa ni un procesador capaz de ejecutar algoritmos. Es un componente funcional de comunicación cuántica, específicamente un generador de qubits entrelazados a temperatura ambiente. La distinción es relevante: la parte de comunicación cuántica del ecosistema, que se ocupa de transmitir información de forma segura usando propiedades cuánticas, tiene distintos requisitos técnicos que la computación cuántica en sí. Y es precisamente en la comunicación donde este dispositivo abre una puerta nueva.

Para la comunicación cuántica, los qubits son el equivalente cuántico de los ceros y unos de la computación clásica, pero con una diferencia fundamental: pueden existir en superposición de estados. El spin de un qubit, como el spin de los electrones en este dispositivo, puede ser 0, 1, o ambos simultáneamente hasta que se mide. Esa propiedad es la que hace que la criptografía cuántica sea físicamente imposible de interceptar sin ser detectada, porque cualquier intento de medición colapsa el estado cuántico y deja una huella.

El equipo de Stanford tiene un próximo paso claro. Dionne y Pan trabajan actualmente en refinar el dispositivo y explorar otros TMDCs y combinaciones de materiales para lograr aún mayor rendimiento cuántico. Más importante aún, están analizando cómo integrar su dispositivo en redes cuánticas más grandes. Para eso, el campo necesitará nuevas fuentes de luz, moduladores, detectores e interconexiones compatibles con el nuevo chip, como reconoce la propia Dionne.

El impacto potencial de este tipo de tecnología es amplio. Por un lado, la posibilidad de operar sin infraestructura criogénica reduciría radicalmente los costos y la complejidad de los sistemas cuánticos. Por otro, abriría la puerta a integrar funcionalidades cuánticas en dispositivos más compactos y eventualmente portátiles. Los investigadores señalan aplicaciones potenciales en comunicaciones seguras, inteligencia artificial, sensing cuántico avanzado y plataformas de computación del futuro.

El paper fue publicado en Nature Communications en diciembre de 2025 y recibió amplia cobertura técnica. En mayo de 2026, el equipo presentó actualizaciones del trabajo en el contexto más amplio de los avances en fotónica cuántica del año, reforzando la relevancia del hallazgo en el ecosistema cuántico global.


FUENTES:

Stanford University, comunicado oficial: «Scientists achieve breakthrough on quantum signaling»
https://news.stanford.edu/stories/2025/12/quantum-communication-room-temperature-breakthrough-research

ScienceDaily, 30 de mayo de 2026: «Stanford Quantum Computing Breakthrough Uses Twisted Light to Work Without Extreme Cooling»
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260528074028.htm

Make Tech Easier, mayo de 2026: «Stanford scientists just built a room-temperature quantum device that uses twisted light to connect electrons and photons»
https://maketecheasier.com/stanford-scientists-just-built-a-room-temperature-quantum-device-that-uses-twisted-light-to-connect-electrons-and-photons

SciTechDaily: «Room-Temperature Quantum Device Could Transform Future Communications»
https://scitechdaily.com/room-temperature-quantum-device-could-transform-future-communications/

Interesting Engineering: «New quantum device operates at room temperature for stable qubits»
https://interestingengineering.com/innovation/new-nanoscale-quantum-platform-operates-at-room-temperature-without-extreme-cooling

Knowridge Science Report: «Scientists achieve room-temperature quantum communication breakthrough»
https://knowridge.com/2026/01/scientists-achieve-room-temperature-quantum-communication-breakthrough/

Paper original: Feng Pan, Jennifer Dionne et al., Nature Communications, 2025/2026
DOI disponible en: https://www.nature.com/ncomms/

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PsiQuantum amplía a USD 125 millones su acuerdo con DARPA para validar su hardware cuántico

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PsiQuantum aseguró una ampliación de USD 125 millones en su acuerdo con la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA), en el marco del Quantum Benchmarking Initiative (QBI), destinado a financiar tareas de verificación y validación de su arquitectura de hardware cuántico a escala de utilidad. El nuevo tramo de fondos amplía un premio previo y profundiza la evaluación por parte de DARPA de la tecnología de la compañía, incluyendo fabricación de materiales avanzados, ensamblaje fotónico, validación criogénica y benchmarking algorítmico de recursos.

PsiQuantum apuesta por una arquitectura de computación cuántica fotónica, una vía alternativa a los qubits superconductores que utilizan competidores como IBM o Google, y que la compañía sostiene que ofrece mejores condiciones de escalabilidad para alcanzar máquinas verdaderamente útiles a nivel comercial. El financiamiento de DARPA se combina con otras inversiones ya comprometidas para ayudar a la empresa a escalar su capacidad de manufactura doméstica en Estados Unidos, un objetivo que responde tanto a razones tecnológicas como de seguridad nacional en un sector cada vez más disputado geopolíticamente.

El respaldo del QBI es significativo porque no se trata simplemente de financiamiento para investigación básica: el programa de DARPA fue diseñado específicamente para evaluar de forma independiente qué arquitecturas de hardware cuántico tienen chances reales de llegar a resultados prácticos en la próxima década, filtrando el ruido de anuncios especulativos que caracteriza a buena parte de la industria. Que PsiQuantum reciba una ampliación de fondos, en lugar de un premio inicial, sugiere que la validación técnica de su enfoque fotónico viene mostrando resultados sólidos ante los evaluadores del gobierno estadounidense.

La compañía mantiene como objetivo declarado desplegar una computadora cuántica comercialmente útil antes de 2033, un plazo que la ubica entre los actores más ambiciosos —aunque también más escrutados— del sector. Para la industria en su conjunto, el caso refuerza una tendencia de fondo: buena parte del financiamiento más relevante en computación cuántica durante 2026 ya no proviene únicamente de rondas de capital de riesgo, sino de programas gubernamentales de defensa e infraestructura crítica que buscan asegurar capacidades cuánticas soberanas antes que rivales geopolíticos.

Fuentes al pie:
Quantum Computing Report: https://quantumcomputingreport.com/news/

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Hitachi, Intel y AIST se unen en un proyecto japonés para escalar procesadores cuánticos de silicio

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Hitachi fue seleccionada por la Organización de Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnología Industrial de Japón (NEDO) para liderar, junto con Intel y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST), un proyecto enfocado en escalar procesadores cuánticos de silicio de espín. El objetivo declarado es llevar estas computadoras cuánticas, hoy limitadas a demostraciones de laboratorio, hacia una infraestructura industrial fabricable en masa.

La iniciativa se apoya en la tecnología de proceso de fabricación 18A de Intel, uno de los nodos de semiconductores más avanzados de la compañía estadounidense, adaptado para el desarrollo de qubits de espín en silicio. Este enfoque compite con las arquitecturas superconductoras de IBM y Google y con la ruta fotónica de compañías como PsiQuantum, apostando a que la enorme infraestructura de manufactura de semiconductores ya existente a nivel mundial puede reutilizarse, con adaptaciones, para producir procesadores cuánticos a gran escala.

Entre los desafíos técnicos que el proyecto busca resolver se encuentran el empaquetado criogénico avanzado —necesario para operar los qubits a temperaturas cercanas al cero absoluto— y la integración de tecnologías tridimensionales de alta densidad, dos cuellos de botella que hasta ahora impidieron que los qubits de espín en silicio escalen más allá de prototipos de pocas decenas de qubits. Japón, a través de NEDO, viene financiando de forma sostenida distintas líneas de investigación cuántica como parte de una estrategia nacional para no quedar relegado frente a Estados Unidos y China en esta carrera tecnológica.

La colaboración trilateral entre una industrial japonesa, un fabricante de chips estadounidense y un instituto de investigación público ilustra un patrón que se repite en la computación cuántica de 2026: los avances más relevantes rara vez surgen de un solo laboratorio, sino de consorcios que combinan capacidad de fabricación industrial, financiamiento estatal y validación científica independiente. Para empresas y gobiernos que dependen de sistemas criptográficos actuales, cada paso hacia una manufactura industrial de hardware cuántico acelera también la urgencia de migrar hacia esquemas de criptografía post-cuántica antes de que estas máquinas alcancen escala comercial.

Fuentes al pie:
Quantum Computing Report: https://quantumcomputingreport.com/news/

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Programa de Créditos Cuánticos de IBM democratiza el acceso a la computación cuántica para investigadores y docentes

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IBM ha lanzado y potenciado su Programa de Créditos Cuánticos, una iniciativa clave que otorga acceso gratuito a sistemas cuánticos de alto rendimiento para investigadores, profesores y docentes de instituciones académicas, incluyendo a la comunidad de ETEC. Liderado por Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum, el programa busca eliminar las barreras económicas que tradicionalmente limitaban el acceso a esta tecnología de vanguardia.

Entre los resultados más destacados obtenidos hasta el momento gracias a estos créditos gratuitos se encuentran:

  • Física de altas energías: Simulaciones avanzadas que exploran la posible aparición de nuevas partículas, abriendo nuevas vías para entender fenómenos aún no observados experimentalmente.
  • Reconstrucción de estados cuánticos: Métodos eficientes para reconstruir estados cuánticos mixtos de hasta 96 qubits, un logro significativo que mejora la precisión en el manejo de información cuántica.
  • Ciencia de materiales: Simulaciones a gran escala sobre redes kagome de 103 qubits, que permiten estudiar comportamientos complejos de materiales con potencial aplicación en electrónica, energía y nanotecnología.
  • Cromodinámica cuántica: Avances en formulaciones hamiltonianas para teorías de gauge de red, con progresos concretos orientados a superar el histórico “problema del signo”, uno de los obstáculos matemáticos más persistentes en la física teórica.

Estos logros demuestran el valor práctico del programa. Al proporcionar acceso sin costo a hardware cuántico de última generación, IBM permite que investigadores y docentes —especialmente aquellos pertenecientes a instituciones como ETEC— puedan ejecutar experimentos complejos que antes solo estaban al alcance de grandes laboratorios con presupuestos multimillonarios. Esto acelera notablemente la curva de aprendizaje, fomenta la colaboración internacional y multiplica la producción científica en áreas estratégicas.

El impacto va más allá de los resultados técnicos. El Programa de Créditos Cuánticos está contribuyendo activamente a formar una nueva generación de especialistas en computación cuántica. Docentes pueden incorporar estos recursos en sus clases y proyectos de investigación, mientras que estudiantes avanzados y posdoctorandos ganan experiencia práctica con sistemas reales, cerrando la brecha entre la teoría académica y la experimentación de vanguardia.

Esta iniciativa forma parte de una visión más amplia de IBM: construir un ecosistema cuántico global e inclusivo. En lugar de enfocarse únicamente en la competencia por más qubits o mayor supremacía cuántica, la compañía prioriza la expansión del acceso académico y científico. De esta forma, no solo se acelera el ritmo de descubrimientos, sino que se sientan las bases para que más países y regiones participen activamente en la próxima revolución tecnológica cuántica.

Para instituciones como ETEC, el programa representa una oportunidad única de posicionarse en la frontera de la investigación cuántica sin necesidad de grandes inversiones en infraestructura propia.

Fuente: Quantum Computing Report: https://quantumcomputingreport.com/news/

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