Investigadores han cuantificado la ventaja de la comunicación cuántica sobre la clásica en redes con topología de estrella. Han diseñado una tarea de exclusión que puede resolverse perfectamente utilizando sistemas cuánticos de $d$ niveles (qudits), mientras que una solución clásica requeriría un mensaje de gran tamaño. Este trabajo establece un límite inferior al coste de la simulación clásica de ciertas correlaciones cuánticas, destacando que la comunicación cuántica puede superar a la clásica de forma significativa en escenarios específicos.

El estudio se centra en un escenario donde múltiples partes envían un sistema cuántico a un nodo central para una medición conjunta. La tarea de exclusión propuesta no puede resolverse con certeza si cada una de las $n$ partes envía un mensaje clásico con menos de $n^{(d-1)}$ símbolos. Este resultado implica una ventaja exponencial para los mensajes cuánticos, que escala tanto con la dimensión del sistema cuántico ($d$) como con el número de sistemas medidos simultáneamente ($n$).

Este hallazgo tiene implicaciones importantes para la comprensión de las correlaciones cuánticas y la complejidad de la comunicación. Por ejemplo, demuestra que ninguna descripción clásica de tamaño finito de un cúbit es suficiente para reproducir las estadísticas de una medición conjunta en un número suficientemente grande de cúbits. Esto subraya la naturaleza intrínsecamente no clásica de ciertas propiedades cuánticas y su potencial para superar las capacidades de procesamiento de información clásicas.