Los investigadores han utilizado una computadora cuántica para realizar una prueba clave que sugiere que la mecánica cuántica describe con precisión la realidad a escalas pequeñas. El experimento confirma la visión 'óntica', en la que la función de onda representa estados cuánticos verdaderos. Sin embargo, el ruido limita las conclusiones a escalas mayores.
La mecánica cuántica ha desconcertado a los físicos desde su descubrimiento hace más de un siglo debido a su naturaleza probabilística. Una superposición, por ejemplo, plantea preguntas: ¿una partícula ocupa realmente múltiples lugares, o la función de onda es simplemente una herramienta para calcular probabilidades? Las teorías de variables ocultas proponen realidades subyacentes más allá de las descripciones cuánticas, pero experimentos como el de John Bell en la década de 1960 han respaldado la no localidad cuántica, descartando tales ideas.
En 2012, los físicos Matthew Pusey, Jonathan Barrett y Terry Rudolph desarrollaron la prueba PBR para distinguir entre interpretaciones de sistemas cuánticos. La visión óntica sostiene que la función de onda —la descripción matemática de los estados cuánticos— refleja la realidad, mientras que la visión epistémica la ve como una aproximación que oculta verdades más profundas. La prueba PBR compara elementos cuánticos, como qubits, para verificar si los resultados coinciden con las predicciones; superposiciones mayores a las esperadas respaldarían el lado epistémico.
Songqinghao Yang de la Universidad de Cambridge y sus colegas aplicaron esta prueba en una computadora cuántica IBM Heron. Para pequeños grupos de qubits —pares o conjuntos de cinco— midieron salidas como cadenas de 1s y 0s, considerando el ruido. Los resultados se alinearon con las predicciones cuánticas, confirmando la visión óntica. “Actualmente, todo el hardware cuántico es ruidoso y hay algunos errores en todas las operaciones, por lo que si agregamos este ruido sobre el umbral PBR, ¿qué le pasaría a nuestra interpretación [de nuestro sistema]?”, dice Yang. “Resulta que si realizas el experimento a pequeña escala, aún podemos satisfacer la prueba PBR original y descartar la interpretación epistémica.”
Surgieron desafíos con la máquina de 156 qubits, donde los errores oscurecieron las distinciones entre visiones. Esto limita las conclusiones sobre la realidad cuántica a escalas mayores. Verificar la 'cuanticidad' mediante PBR podría servir como benchmark para dispositivos con ventaja cuántica, la capacidad de superar a las computadoras clásicas. “Si quieres tener ventaja cuántica, necesitas tener cuanticidad dentro de tus computadoras cuánticas, de lo contrario puedes encontrar un algoritmo clásico equivalente”, señala el miembro del equipo Haomu Yuan.
Matthew Pusey, un originador de PBR ahora en la Universidad de York, encuentra intrigante su uso como benchmark de rendimiento, pero cuestiona sus implicaciones para la realidad, ya que asume la validez de la teoría cuántica. Terry Rudolph en el Imperial College London agrega que probar en sistemas mayores estrecha las teorías alternativas, aunque este experimento puede no descartar fallos específicos a escalas mesoscópicas. El estudio aparece en arXiv (DOI: arxiv.org/abs/2510.11213).