China lidera la revolución de la computación cuántica

Hace más de una década, el físico chino Pan Jian-Wei regresó a casa desde Europa para ayudar a supervisar la investigación de algunas de las tecnologías más importantes del siglo 21st.

En una conferencia en Shanghai este verano, Pan y su equipo ofrecieron un raro vistazo al trabajo que describió como una "revolución".

Hablaron de las redes de comunicaciones resistentes a la piratería que están construyendo en China, los sensores que están diseñando para ver a través del smog y en las esquinas, y las computadoras prototipo que algún día pueden destruir la potencia computacional de cualquier máquina existente.

Todo el equipo se basa en la tecnología cuántica, un campo emergente que podría transformar el procesamiento de la información y otorgar grandes ventajas económicas y de seguridad nacional a los países que lo dominan. Para consternación de algunos científicos y funcionarios de Estados Unidos, la formidable inversión de China la está ayudando a ponerse al día con la investigación occidental en el campo y, en algunas áreas, a seguir adelante.

Beijing está invirtiendo miles de millones en investigación y desarrollo y está ofreciendo grandes beneficios a los científicos chinos para que regresen a casa de los laboratorios occidentales. El impulso de China ha provocado pedidos de más fondos para I + D en los Estados Unidos y ayudó a generar preocupaciones en la administración Trump de que algunos tipos de colaboración científica con China pueden estar ayudando al Ejército Popular de Liberación y dañando los intereses estadounidenses.

"Estados Unidos debe estar preparado para un futuro en el que su predominio tecnológico tradicional enfrente desafíos nuevos, quizás sin precedentes", escribió el Centro para una Nueva Seguridad Estadounidense en un informe reciente sobre las ambiciones cuánticas de China.

La tecnología cuántica busca aprovechar las distintas propiedades de los átomos, fotones y electrones para construir herramientas más potentes para procesar la información.

El año pasado, China tuvo casi el doble de solicitudes de patente que Estados Unidos para la tecnología cuántica en general, una categoría que incluye dispositivos de comunicaciones y criptología, según la firma de investigación de mercado Patinformatics. Estados Unidos, sin embargo, lidera el mundo en patentes relacionadas con el segmento más preciado del campo, las computadoras cuánticas, gracias a la fuerte inversión de IBM, Google, Microsoft y otros.

Pan, a quien los medios chinos llaman el "padre de la cuántica", ayuda a supervisar el programa de China. Desde sus laboratorios en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), en Shanghai y Hefei, el hombre de 49 años lidera un equipo de 130 investigadores. En 2017, la revista Nature lo nombró una de las "diez personas que importaron este año" y dijo que había "encendido un fuego bajo los esfuerzos del país en tecnología cuántica".

Pan ocasionalmente realiza visitas de laboratorio al presidente Xi Jinping, quien se interesa mucho por su trabajo, según los medios chinos. Pan también está supervisando los planes para un nuevo laboratorio nacional para la investigación cuántica en la provincia de Anhui, que según él había recaudado alrededor de $ 400 millones en fondos del gobierno.

En el evento de Shanghai, Pan ilustró su presentación de diapositivas con bromas de nerds científicos sobre Einstein y "Star Trek". En un guiño al gato de Schrödinger, un experimento mental de la década de 1930 que ayudó a definir un concepto cuántico llamado superposición, Pan usó imágenes de un felino de dibujos animados de pie y acostado boca arriba.

"Como todos sabemos, en nuestra vida cotidiana, un gato solo puede estar en un estado vivo o muerto", dijo Pan, pero "un gato en el mundo cuántico puede estar en una superposición coherente de estados vivo y muerto".

Estaba señalando que las partículas cuánticas, también conocidas como bits cuánticos, difieren fundamentalmente de los bits en la tecnología actual. Las computadoras y las redes de comunicaciones existentes almacenan, procesan y transmiten información dividiéndola en largos flujos de bits, que generalmente son pulsos eléctricos u ópticos que representan un cero o uno.

Los bits cuánticos, o qubits, que a menudo son átomos, electrones o fotones, pueden existir como ceros y unos al mismo tiempo, o en cualquier posición intermedia, una flexibilidad que les permite procesar información de nuevas maneras. Algunos físicos los comparan con una moneda giratoria que está simultáneamente en un estado de cara y cruz.

En su charla, Pan detalló cómo China está aprovechando los qubits para salvaguardar sus comunicaciones de la piratería, uno de los campos en los que China parece tener una ventaja sobre Occidente.

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