La revista Quantum Studies: Mathematics and Foundations ha dado a conocer un artículo que cuenta con la participación de un investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Este estudio se centra en el desarrollo de un nuevo marco teórico que permite describir, de manera rigurosa, cómo procesar y transmitir información cuántica en condiciones realistas, donde factores como el movimiento, la gravedad y la falta de un reloj común juegan un papel crucial. Este avance es fundamental para el futuro del internet cuántico y las comunicaciones cuánticas por satélite.
En el ámbito de la informática convencional, se asume que todos los sistemas operan bajo un mismo tiempo y en un entorno estable. Sin embargo, esta suposición se vuelve inválida en situaciones donde intervienen efectos cuánticos o relativistas. Por ejemplo, cuando los dispositivos están en movimiento —como es el caso de satélites, aviones o drones— o ubicados a diferentes altitudes, sus relojes no avanzan al mismo ritmo. Este fenómeno, conocido gracias a la teoría de la relatividad de Einstein, ya requiere correcciones en sistemas como el GPS. En los sistemas cuánticos, pequeñas diferencias temporales y geométricas pueden tener consecuencias significativas. Los bits cuánticos son extremadamente sensibles a errores de sincronización, ruido y variaciones de fase, lo que complica la transmisión fiable de información en redes distribuidas.
Un desafío invisible pero vital
Hasta ahora, muchos modelos sobre comunicación cuántica han tratado estos efectos relativistas —movimiento, gravedad o falta de simultaneidad— como perturbaciones externas sin integrarlos completamente en la lógica del cálculo y las redes. Esta limitación afecta su aplicabilidad al intentar trasladar demostraciones experimentales a infraestructuras reales.
El nuevo trabajo que involucra a investigadores de la UPM propone una metodología sistemática para “ordenar” matemáticamente los procesos cuánticos considerando la geometría del espacio-tiempo. Es decir, proporciona un lenguaje común para describir qué operaciones cuánticas son físicamente viables, su secuencia y cómo se ven afectadas por el movimiento o la curvatura del espacio-tiempo.
Relevancia social del desarrollo
El avance hacia redes cuánticas fiables abre oportunidades clave en diversas áreas estratégicas y sociales. Esto incluye comunicaciones seguras y gestión de crisis; mediante la distribución cuántica de claves se podrían realizar intercambios seguros incluso a través de satélites o plataformas móviles. También es relevante para sectores como la banca e infraestructuras críticas que demandarán nuevas capas de seguridad ante amenazas futuras derivadas del desarrollo de ordenadores cuánticos más potentes. Además, en salud y telemedicina, garantizar una transmisión segura de datos sensibles resulta cada vez más necesario.
En todos estos contextos, factores como la ausencia de un “reloj mundial común” y los efectos relativistas no son meros detalles técnicos; son elementos que pueden afectar drásticamente la calidad comunicativa si no se consideran desde el diseño inicial.
Aportación teórica significativa
Joaquín Ordieres, investigador de la UPM involucrado en este estudio junto a Javier Villalba-Díez (de la Universidad de La Rioja y Hochschule Heilbronn), subraya que “este trabajo no busca ofrecer una tecnología lista para usar ni promete soluciones inmediatas. Se trata más bien de una contribución básica pero esencial: establecer una base matemática clara y verificable que facilite simular sistemas cuánticos con mayor realismo y diseñar protocolos más robustos.”
Dichos avances teóricos son fundamentales para que tecnologías complejas como el internet cuántico puedan evolucionar desde entornos experimentales hacia aplicaciones prácticas y confiables.
Cita del artículo: Villalba-Díez, J., Ordieres-Meré, J. Triangulated relativistic quantum computation: a curvature-modulated unification of quantum and relativistic computing. Quantum Stud.: Math. Found. 13, 2 (2026) https://doi.org/10.1007/s40509-025-00376-5.
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