Investigadores han logrado construir el primer sistema de muestreo bosónico gaussiano (GBS) multiplexado espacio-temporal a escala de chip, superando la barrera de los 10.000 fotones detectados. Este avance representa un paso significativo hacia la demostración de la ventaja computacional cuántica y la ingeniería escalable de hardware fotónico. El sistema, que integra moduladores electroópticos de alta velocidad, líneas de retardo en el chip y una red interferométrica multiplexada, opera a una frecuencia de reloj de 4 GHz y ha registrado hasta 11.059 eventos de detección de fotones en un milisegundo.

Los sistemas GBS previos se enfrentaban a desafíos prácticos como la alineación óptica precisa, la inestabilidad de fase y la programabilidad limitada, lo que dificultaba su escalabilidad. La arquitectura multiplexada espacio-temporal a escala de chip aborda estas limitaciones, pero exige capacidades de fabricación a nivel de oblea para cumplir simultáneamente requisitos estrictos de baja pérdida, alta precisión y modulación de alta velocidad. El nuevo diseño se basa en un chip de niobato de litio de película delgada, un material conocido por sus propiedades electroópticas superiores y su capacidad para integrar componentes fotónicos complejos.

Más allá de la demostración de la ventaja cuántica, el hardware fotónico se reconfiguró para funcionar como un modelo mundial impulsado por GBS, capaz de simular dinámicas físicas. En esta aplicación, el sistema logró un error de predicción menor con menos parámetros de lectura entrenables en comparación con una red de estado de eco (ESN) clásica de referencia. Estos resultados validan la viabilidad de la tecnología para hardware cuántico fotónico escalable y abren el camino a aplicaciones programables versátiles en futuros sistemas cuánticos GBS.