Escoge una carta, cualquiera. Como un mago tortuoso, el Universo ya conoce tu selecci\u00f3n, ya que las leyes de la f\u00edsica gu\u00edan todo, desde tu cableado neurol\u00f3gico hasta las contracciones de los m\u00fasculos de tu mano.<\/p>\n\n\n\n
Pero, si se le pide que elija una part\u00edcula de un espacio vac\u00edo, es posible que tengas la oportunidad de enga\u00f1ar al Universo. Porque all\u00ed encontrar\u00e1 una forma de aleatoriedad como ninguna otra, una que los ingenieros han aprendido a aprovechar en su b\u00fasqueda de lo verdaderamente impredecible. Gracias a las innovaciones desarrolladas por investigadores de instituciones en B\u00e9lgica, Dinamarca e Italia, podemos ejecutar esta b\u00fasqueda en un tiempo r\u00e9cord, extrayendo 100 gigabits de datos de la nada literal cada segundo.<\/p>\n\n\n\n
Lo que normalmente piensas que es aleatoriedad es, en el mejor de los casos, un reflejo de tu ignorancia. Sin ofender. Un amigo que aparece ‘al azar’ para tomar un caf\u00e9 sabe al 100% de confianza que va a ir a tu casa. S\u00f3lo es aleatorio porque no lo sabes.<\/p>\n\n\n\n
Del mismo modo, el lanzamiento de una moneda, el lanzamiento de un dado, la llegada de una tormenta o el impacto de un asteroide tampoco son eventos verdaderamente aleatorios. Cada uno est\u00e1 gobernado por una red compleja de efectos colaterales que, en teor\u00eda, podr\u00edan predecirse individualmente con suficiente conocimiento.<\/p>\n\n\n\n
No se puede decir lo mismo de los sistemas cu\u00e1nticos. Ac\u00e9rcate a una part\u00edcula y podr\u00e1s conocer su posici\u00f3n, pero su energ\u00eda es un espectro de posibilidades. Conoce su energ\u00eda con absoluta precisi\u00f3n, y su ubicaci\u00f3n se convertir\u00e1 en una propiedad incognoscible esparcida por el espacio.<\/p>\n\n\n\n
Deshazte de la part\u00edcula y el propio espacio seguir\u00e1 las mismas reglas cu\u00e1nticas. Ac\u00e9rcate a un parche vac\u00edo de la nada, la energ\u00eda presente incluir\u00e1 posibilidades que, en teor\u00eda, generar\u00edan part\u00edculas.<\/p>\n\n\n\n
Estas part\u00edculas ‘virtuales’ tampoco son meros brebajes de nuestra imaginaci\u00f3n. Existen, de forma cu\u00e1ntica, emergiendo y aniquil\u00e1ndose en un parpadeo al que nos referimos como espuma cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n
Conocido desde hace mucho tiempo por afectar una amplia gama de fen\u00f3menos f\u00edsicos, desde la forma en que se generan los l\u00e1seres hasta c\u00f3mo los enlaces qu\u00edmicos dispersan la luz, no es dif\u00edcil aprovechar la espuma cu\u00e1ntica en nombre de la generaci\u00f3n aleatoria de datos. Lo que es un desaf\u00edo continuo es encontrar un m\u00e9todo confiable que no requiera una gran cantidad de equipos que puedan ralentizar el proceso y dificultar su empleo en el campo.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores detr\u00e1s de este \u00faltimo avance muestran c\u00f3mo un dispositivo llamado detector homodino equilibrado integrado ofrece resultados varias veces m\u00e1s r\u00e1pido que otros enfoques novedosos, sin mucho equipaje adicional. La detecci\u00f3n homodina mide las caracter\u00edsticas del campo el\u00e9ctrico de un estado cu\u00e1ntico, lo cual es \u00fatil para realizar un seguimiento continuo de los chasquidos, crujidos y estallidos de part\u00edculas virtuales.<\/p>\n\n\n\n
Desafortunadamente, los estados cu\u00e1nticos tienen la frustrante costumbre de enredarse con las caracter\u00edsticas menos cu\u00e1nticas de su entorno, haci\u00e9ndolos menos aleatorios que su vecino apareciendo para pedirle prestado su cortac\u00e9sped, una vez m\u00e1s. Para lidiar con este ‘ruido’ ambiental que influye en las lecturas de su detector homodino, el equipo integr\u00f3 tecnolog\u00eda que podr\u00eda identificar fuentes de interferencia potencial y tenerlas en cuenta, mejorando la sensibilidad del sistema a las fluctuaciones aleatorias reales.<\/p>\n\n\n\n
Reducido, el resultado final es una plataforma a escala de chip capaz de bombear de manera confiable n\u00fameros aleatorios para todas sus necesidades de encriptaci\u00f3n. A medida que la inform\u00e1tica crece en poder y nuestra necesidad de ocultar los secretos de miradas indiscretas se vuelve cada vez m\u00e1s apremiante, los medios confiables para garantizar que los datos se puedan transferir de manera segura se vuelven cada vez m\u00e1s importantes.<\/p>\n\n\n\n
Eso significa grandes cadenas de c\u00f3digo que ninguna computadora puede acercarse a adivinar. Por supuesto, los n\u00fameros aleatorios son \u00fatiles en una gran variedad de campos, desde asegurarse de que tus muestras de estudio sean imparciales hasta determinar si tu mago elfo de nivel cinco en Calabozos y Dragones puede golpear al gigante con un misil m\u00e1gico. Incluso podr\u00edan hacer el \u00faltimo truco de magia.<\/p>\n\n\n\n
Esta investigaci\u00f3n fue publicada en PRX Quantum<\/a>.<\/p>\n\n\n\n