Connect with us

QC

¿Qué es el Quantum Squeezing y Cómo Funciona en Centros NV del Diamante?

Published

on

Los centros NV son defectos atómicos en la red de diamante donde un átomo de nitrógeno sustituye a un carbono y deja una vacante adyacente. Estos defectos actúan como espines cuánticos que pueden inicializarse, manipularse y leerse ópticamente con luz verde y roja a temperatura ambiente.

Normalmente, la precisión de medición está limitada por el ruido de proyección cuántica (límite estándar cuántico o SQL). Usando pulsos de microondas especialmente diseñados, el equipo de UCSB generó entrelazamiento multipartito tipo Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) entre ~400 espines y luego aplicó squeezing de una cuadratura (One-Axis Twisting), reduciendo el ruido en la variable que se mide (fase) a costa de aumentarlo en la conjugada.

Resultado experimental:

  • Reducción de ruido: 10.3 dB por debajo del límite estándar cuántico
  • Sensibilidad alcanzada: 0.8 fT/√Hz (femtotesla por raíz de Hz)
  • Superación del límite Heisenberg-limited en un factor de ~1.1 (muy cerca del óptimo teórico)

Esto representa el mayor squeezing reportado jamás en sistemas de espines sólidos a temperatura ambiente.

Palabras clave relacionadas: centros NV diamante, quantum sensing, quantum squeezing, entrelazamiento GHZ, magnetometría cuántica, sensores sin criogenia.

Aplicaciones Inmediatas que Cambiarán Industrias Enteras

1. Medicina: Imágenes Cerebrales y Cardíacas No Invasivas

  • Magnetoencefalografía (MEG) y magnetocardiografía (MCG) de altísima resolución sin cascos criogénicos de SQUID.
  • Detecta actividad neuronal individual y arritmias cardíacas tempranas desde fuera del cuerpo.
  • Startups biotecnológicas ya negocian licencias para prototipos portátiles en 2027-2028.

2. Navegación Inercial Sin GPS

  • Giroscopios y acelerómetros cuánticos para entornos donde el GPS está bloqueado o interferido (submarinos, cuevas, guerra electrónica).
  • DARPA mostró interés inmediato por su potencial en sistemas de guiado autónomo.

3. Diagnóstico Industrial en Tiempo Real

  • Detección precoz de defectos en baterías de ion-litio mediante mapeo de corrientes internas.
  • Monitoreo no destructivo de chips electrónicos y materiales 3D durante fabricación.
  • Bosch y QuantumDiamonds (startup alemana) ya firmaron acuerdos de colaboración.

4. Geofísica y Arqueología

  • Detección de estructuras subterráneas y minerales con resolución nunca antes vista.

Ventajas Únicas Frente a Otros Sensores Cuánticos

CaracterísticaSensores NV + Squeezing (UCSB 2025)SQUID (actual estándar)Sensores atómicos de vapor
Temperatura de operaciónAmbiente (20 °C)4 K (criogenia)Ambiente
Tamaño del sensor< 5 mm³Decenas de cmDecenas de cm
Sensibilidad magnética0.8 fT/√Hz~1 fT/√Hz10–100 fT/√Hz
Consumo energético< 1 W> 1 kW (refrigeración)~10 W
PortabilidadAltaNulaMedia

Futuro Próximo: De Laboratorio a Producto Comercial (2026-2028)

El equipo liderado por Ania Jayich y Sasha Sheriff (ahora profesor en Princeton) ya está colaborando con la industria para:

  • Escalar a sensores de 10 000–100 000 espines (ganancia adicional ×10–30)
  • Integrar arrays 2D para imágenes vectoriales magnéticas en tiempo real
  • Miniaturizar la óptica y electrónica en un módulo tipo smartphone

Se espera que los primeros productos comerciales lleguen al mercado entre 2027 y 2028, inicialmente para diagnóstico médico y control de calidad industrial.

Fuentes y Referencias Oficiales

  • UC Santa Barbara – The Current (11 nov 2025): “Squeezed quantum sensing with hundreds of entangled spins in diamond” – Nota oficial con entrevistas a los investigadores. https://www.news.ucsb.edu/2025/021342/squeezed-quantum-sensing
  • Physical Review X (11 nov 2025): “Heisenberg-limited magnetometry using 400 entangled NV centers in diamond via one-axis twisting” DOI: 10.1103/PhysRevX.15.041023 (open access)
  • Comunicado conjunto DARPA-NSF (11 nov 2025): Destaca el potencial para navegación cuántica y sensado biomédico.
  • QuantumDiamonds GmbH press release (12 nov 2025): Anuncio de colaboración para comercialización.
  • Nature Reviews Physics News & Views (13 nov 2025): “Squeezing spins in diamond: a milestone for practical quantum sensing”

Este avance en sensores cuánticos de diamante con quantum squeezing representa uno de los mayores saltos tecnológicos de 2025 y confirma que la segunda revolución cuántica ya no es futuro: está aquí.

Continue Reading
Advertisement
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

QC

Pulsos Láser Fibonacci en Computación Cuántica: El Avance Científico de 2022 que Explota en Viralidad en 2026 Parte I

Published

on

En el mundo de la computación cuántica, donde los qubits prometen revolucionar la tecnología, un experimento de 2022 ha resurgido con fuerza en redes sociales como X (anteriormente Twitter) en enero de 2026. Este estudio, que utiliza pulsos láser basados en la secuencia de Fibonacci para estabilizar estados cuánticos, ha capturado la imaginación de miles, generando debates sobre «dos dimensiones temporales» y «quasicristales en el tiempo». Pero, ¿qué hay detrás de esta viralidad repentina? Exploramos el origen científico, los detalles técnicos y por qué este tema se ha convertido en tendencia ahora.

El Experimento Original: Una Nueva Fase de la Materia Cuántica

El núcleo de este descubrimiento es un estudio publicado en 2022 que demostró cómo patrones de pulsos láser inspirados en la secuencia de Fibonacci pueden crear un quasicristal temporal, una fase topológica dinámica que mejora drásticamente la estabilidad de los qubits.

Utilizando un simulador cuántico de iones atrapados con 10 qubits de iterbio, los investigadores aplicaron pulsos láser en un patrón quasiperiódico (ordenado pero no repetitivo). Esto generó una estructura temporal que protege la información cuántica contra errores, extendiendo la coherencia de los qubits de aproximadamente 1.5 segundos a 5.5 segundos —más de tres veces más tiempo.

Esta fase se comporta como si el sistema tuviera simetrías temporales adicionales, suprimiendo decoherencia en los bordes del sistema y abriendo nuevas posibilidades para la computación cuántica resistente a errores.

¿Por Qué Resurge en Enero de 2026? La Viralidad en Redes Sociales

Aunque el avance es de 2022, ha alcanzado un pico viral en los primeros días de enero de 2026. Influencers y cuentas de divulgación científica en X han compartido resúmenes con titulares impactantes como «crea dos dimensiones temporales» o «manipula el flujo del tiempo», acumulando miles de likes, reposts y vistas en cuestión de horas.

Este resurgimiento se debe principalmente a:

  • El algoritmo de X amplificando contenido visual y sensacionalista.
  • La conexión con avances recientes en cristales temporales durante 2025 (como experimentos en diamantes), que han revivido el interés en conceptos similares.
  • La ausencia de un nuevo paper en 2026: se trata del redescubrimiento de un trabajo clásico, presentado como novedad.

El resultado es una ola de posts virales que, aunque exageran algunos aspectos (no se trata de viajar en el tiempo), destacan correctamente la importancia del hallazgo para estabilizar qubits.

Implicaciones para el Futuro de la Computación Cuántica

Este enfoque podría ser clave para superar uno de los mayores obstáculos de la computación cuántica: la fragilidad de los qubits. Al usar patrones matemáticos como la secuencia de Fibonacci, se logra una protección natural contra errores, lo que facilitaría:

  • Algoritmos cuánticos más largos y complejos.
  • Menor necesidad de corrección de errores activa.
  • Aplicaciones en criptografía, simulación molecular, inteligencia artificial y optimización.

En un campo donde cada segundo de coherencia adicional es un gran avance, multiplicar por tres la estabilidad representa un paso significativo hacia computadoras cuánticas prácticas y escalables.

Fuentes Originales y Referencias Científicas

  1. Artículo científico principal (publicado el 20 de julio de 2022): Dumitrescu, P. T., et al. «Dynamical topological phase realized in a trapped-ion quantum simulator». Nature, 607, 463–467 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04853-4 Enlace: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04853-4
  2. Comunicado oficial del Centro de Física Cuántica Computacional del Instituto Flatiron (julio 2022): «Strange New Phase of Matter Created in Quantum Computer Acts Like It Has Two Time Dimensions». Enlace: https://www.simonsfoundation.org/flatiron/center-for-computational-quantum-physics/strange-new-phase-of-matter-created-in-quantum-computer-acts-like-it-has-two-time-dimensions/
  3. Resumen en Quantinuum (colaboradores del hardware cuántico usado): Publicación relacionada con el sistema H1 y el experimento. Enlace: https://www.quantinuum.com/news/quantinuum-and-flatiron-institute-achieve-breakthrough-in-quantum-simulator

Estas son las fuentes primarias y más confiables. Cualquier contenido viral actual se basa en ellas, aunque a menudo simplificado o sensacionalizado. Recomendamos leer directamente el paper en Nature para una comprensión precisa y técnica del avance.

Continue Reading

QC

100 Veces Más Delgado que un Cabello y Clave para Millones de Qubits

Published

on

Nuevo Modulador Óptico Ultracompacto:

Un equipo de investigadores ha desarrollado un modulador acusto-óptico integrado ultracompacto, fabricado en tecnología CMOS estándar. Este dispositivo, un circuito integrado fotónico en chip (no un procesador tradicional), presenta dimensiones críticas casi 100 veces más delgadas que un cabello humano (aproximadamente 1-1.25 micrómetros en el cladding, frente a los 80-100 μm de un cabello promedio). Se trata de un componente especializado que aborda uno de los principales obstáculos para escalar sistemas cuánticos a gran escala.

¿Es realmente un chip?

Sí, con precisión: es un circuito fotónico integrado fabricado en obleas de 200 mm mediante procesos CMOS de alto volumen (similares a los usados en chips comerciales). Incorpora guías de onda fotónicas, transductores piezoeléctricos y resonadores mecánicos en una única microestructura. A diferencia de los moduladores ópticos tradicionales, voluminosos y no escalables, este es integrado en chip, permite producción masiva y miles de unidades idénticas.

Fechas clave y responsables

  • Preprint en arXiv: 11 de febrero de 2025.
  • Publicación oficial: 8 de diciembre de 2025 en Nature Communications.
  • Divulgación en medios: 11-14 de diciembre de 2025 (Phys.org, SciTechDaily, Xataka).

Investigadores principales:

  • Jacob M. Freedman (líder, estudiante de doctorado entrante en University of Colorado Boulder).
  • Matt Eichenfield (profesor y Karl Gustafson Endowed Chair in Quantum Engineering, University of Colorado Boulder; ex Sandia).
  • Nils T. Otterstrom (coautor senior, Sandia National Laboratories).
  • Otros coautores: Matthew J. Storey, Daniel Dominguez, Andrew J. Leenheer, Sebastian Magri.

Instituciones: University of Colorado Boulder y Sandia National Laboratories (EE.UU.).

¿Para qué sirve exactamente?

El modulador utiliza vibraciones acústicas a frecuencias de gigahertz (generadas piezoeléctricamente) para modular con precisión la fase y frecuencia de la luz visible (ej. 730 nm).

  • Funciones clave: Desplazamientos de frecuencia estables, modulación de fase >4.85 rad con baja potencia (reducción de hasta 100 veces en potencia de microondas respecto al estado del arte), y manejo de >500 mW ópticos.
  • Aplicaciones directas:
    • Control individual de miles/millones de qubits en sistemas basados en átomos atrapados (iones o neutros).
    • Direccionamiento láser preciso sin equipos voluminosos.
    • Comunicaciones cuánticas seguras, sensores y redes cuánticas.

Resuelve las limitaciones de moduladores tradicionales: grandes, energívoros y no escalables.

Impacto: El camino hacia ordenadores cuánticos prácticos y masivos

Este avance representa un punto de inflexión en la escalabilidad cuántica. Sistemas actuales (ej. IonQ, Quantinuum) están limitados a cientos de qubits por la necesidad de moduladores voluminosos.

  • Escalabilidad: Integra miles/millones de canales en un chip CMOS, minimizando tamaño, calor y costo.
  • Eficiencia energética: Hasta 80-100 veces menos potencia.
  • Fabricación masiva: Compatible con fundiciones CMOS existentes.
  • Impacto a largo plazo: Facilita ordenadores cuánticos con millones de qubits para simulación molecular, optimización y criptografía. Como indicó Eichenfield: no se construirá un sistema masivo con miles de moduladores grandes.

Palabras clave SEO: computación cuántica 2025, modulador acusto-óptico ultracompacto, chip óptico más pequeño que cabello, avance Sandia Nature Communications, qubits escalables millones.

Fuentes originales

Continue Reading

QC

¿La computación cuántica romperá tu Bitcoin mañana? Qué podés hacer HOY para protegerte del “Harvest Now, Decrypt Later”

Published

on

En los últimos años apareció un término que preocupa a todos los que tienen criptomonedas: Harvest Now, Decrypt Later (cosechar ahora, desencriptar después).

Los atacantes (agencias estatales, hackers muy avanzados o incluso empresas) ya están guardando tráfico encriptado de internet y transacciones de blockchain que hoy son seguras gracias a la criptografía de curva elíptica (ECDSA secp256k1 en el caso de Bitcoin). Cuando llegue un computador cuántico suficientemente potente (CRQC – Cryptographically Relevant Quantum Computer), podrán usar el algoritmo de Shor para calcular tu clave privada a partir de tu clave pública en minutos.

¿Cuándo llegará ese momento? Las estimaciones realistas más conservadoras hablan de 2030–2035, pero nadie sabe con certeza. Lo importante es que el ataque ya empezó: están guardando los datos hoy.

¿Qué podés hacer HOY mismo para proteger tus bitcoins?

Aquí van soluciones prácticas y simples que cualquiera puede aplicar sin esperar a que la red Bitcoin cambie:

  1. No reutilices direcciones nunca más Cada vez que recibís o mostrás una dirección pública en la blockchain, esa relación clave pública → dirección queda grabada para siempre. Solución: usá siempre una nueva dirección para cada transacción o recepción (la mayoría de las wallets modernas ya lo hacen por defecto con HD wallets y BIP32/BIP44).
  2. Mové tus fondos a nuevas wallets cada 2–3 años (o antes) Si tus bitcoins llevan años quietos en la misma UTXO y la clave pública ya fue expuesta, están en riesgo. Lo más simple y efectivo:
    • Creá una nueva wallet (preferentemente con seed fresca).
    • Enviá todos los fondos en una sola transacción (o pocas) a la nueva wallet.
    • La nueva UTXO tendrá una clave pública que nadie conoce todavía. Repetí este proceso cada pocos años. Cada vez que movés los fondos, “rompes” el ataque Harvest Now, Decrypt Later.
  3. Tené varias wallets pequeñas en vez de una sola grande Un atacante con recursos limitados priorizará cuentas con cientos o miles de BTC. Dividir tu capital en 5–10 wallets de menor tamaño reduce drásticamente la probabilidad de que seas objetivo prioritario.
  4. Usá wallets que nunca expongan la clave pública hasta gastar
    • Taproot + Schnorr (direcciones que empiezan con bc1p): la clave pública solo se revela cuando gastás, no cuando recibís.
    • Silent Payments (BIP352, ya implementado en Stack Wallet, Blockstream Green y algunos otros): ni siquiera cuando recibís se revela la clave pública. Si usás estas tecnologías, tus ahorros a largo plazo quedan mucho más protegidos.
  5. Passphrases + wallets frías offline Agregar una passphrase (BIP39) a tu seed de 24 palabras hace que incluso conociendo la seed de 24 palabras sea imposible derivar las claves sin la passphrase. Es una capa extra muy potente y totalmente compatible con el estándar actual.

Resumen rápido de acciones que podés tomar hoy

AcciónDificultadProtección contra ataque cuántico futuro
Usar siempre direcciones nuevasMuy fácilAlta
Mover fondos a nueva wallet cada 2-3 añosFácilMuy alta
Dividir en varias wallets pequeñasFácilMedia-alta
Pasar a direcciones Taproot/Silent PaymentsFácilMuy alta
Agregar passphrase a tu seedMuy fácilMuy alta

¿Y qué otra solución se te ocurre a vos, lector?

Hay ideas más avanzadas que ya están en desarrollo:

  • STARKs y otras pruebas cuántico-resistentes en layer 2
  • Migración masiva a direcciones con algoritmos post-cuánticos (PQC) cuando el soft fork sea seguro
  • Servicios de “quantum-safe vault” que congelan UTXOs y solo los liberan con firmas post-cuánticas

Pero lo cierto es que no necesitás esperar nada de eso. Con las 5 acciones simples de arriba podés dormir tranquilo hoy mismo, sin depender de actualizaciones de protocolo ni de que el resto de la red haga nada.

El poder está en tus manos: mover tus bitcoins periódicamente a nuevas semillas y direcciones es la forma más efectiva y barata de hacer “quantum-proof” tu stack de BTC ya mismo.

¡Empezá hoy! Tu yo del futuro (y del 2035) te lo va a agradecer.

Continue Reading

TENDENCIAS