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Avances
en la Teleportación
La
teletrasnportación de un objeto atómico
macroscópico a medias distancias ya es un
hecho real…
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Cuando
los científicos hablan de "teletransportación",
se refieren a la transferencia de estados cuánticos,
que son propiedades físicas como la energía,
el movimiento y el campo magnético del átomo.
Uno de los inconvenientes que presenta la
cuántica es el principio de incertidumbre de
Heisenberg que establece que, a escalas microscópicas,
cuanta mayor precisión se tenga en medir
la posición de una partícula, menor
precisión se tendrá para determinar
su velocidad, y viceversa.
La
idea de la teletransportación no es nueva
y se remonta a 1993, cuando el físico Charles
Bennet y un equipo de investigadores de IBM confirmaron
que la teleportación del quantum era posible,
es decir, que el estado cuántico de un objeto,
es decir, su estructura más elemental, podía
en teoría ser teletransportada. En realidad,
de lo que se habla es de transportar su estructura,
es decir, su esencia última, y no la materia
del objeto, que permanece inamovible tanto en el
punto de partida como de llegada.
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| En
2002, científicos de la Universidad Nacional
de Australia consiguieron desintegrar un rayo láser
y hacerlo aparecer, casi instantáneamente,
un metro más lejos. Un año después,
el equipo del profesor Nicolas Gisin, de la Universidad
de Ginebra, consiguió transferir las propiedades
de un fotón a otro fotón que estaba
distante dos kilómetros.
Físicos
austriacos, dirigidos por el profesor Rainer Blatt
de la Universidad de Insbruck, así como el
equipo de científicos del Instituto Nacional
de Estándares y Tecnología (NIST)
de Boulder (Colorado), lograron, en 2004, teletransportar
"estados cuánticos" entre átomos
de dos formas diferentes, lográndolo así,
por primera vez, con partículas masivas.
Esta diferencia de proceder abrió el camino
a nuevas posibles variantes para conseguirlo.
En
2005, el profesor Eugene Polzik y su equipo del
Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague
en Dinamarca, junto con el Max-Planck Institut for
Quantum Optics de Alemania, dirigido por el español
Juan Ignacio Cirac Sasturain, consiguieron teletransportar
un objeto atómico macroscópico (muy
pequeño pero visible para el ojo humano sin
microscopio),
es decir, teletransportaron el estado cuántico
de hasta 500 fotones a varios billones de átomos.
La transmisión de información cuántica
se realizó a distancias de 100 km, usando
la luz como vehículo, con unos resultados
en los niveles de éxito en las transmisiones
de 70%.
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Entrelazamiento
o Entanglement
La
consecución de la teletransportación
se debe al entrelazamiento cuántico. Esta
propiedad, predicha ya en 1935 por Einstein, Podolsky
y Rosen (en lo sucesivo EPR) en su formulación
de la llamada paradoja EPR, en un principio planteada
por sus autores como un argumento en contra de la
mecánica cuántica. Los sistemas físicos
que sufren entrelazamiento cuántico son típicamente
sistemas microscópicos, pues en el ámbito
macroscópico esta propiedad se pierde en
general debido al fenómeno de la decoherencia.
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Los números cuánticos de los átomos... |
| Dos
fotones que nacen de una misma fuente coherente
estarán entrelazados. Entonces, lo que le
ocurra a uno de los dos fotones influirá
de forma instantánea a lo que le ocurra al
otro, aunque estén separados una distancia,
dado que sus distribuciones de probabilidad están
indisolublemente ligadas con la dinámica
de ambas. Este hecho, que parece burlar el sentido
común, ha sido comprobado experimentalmente,
e incluso se ha conseguido el entrelazamiento triple,
en el cual se entrelazan tres fotones.
Lo
que hacen en el experimento estos fotones gemelos
es jugar el papel de terminales para la transmisión.
Se coloca la partícula que se quiere teletransportar
junto a uno de ellos sufriendo una serie de efectos
en este encuentro cuántico, que son medidos
por una serie de instrumentos. Estos cambios son
registrados por el fotón gemelo, induciéndolos
en la partícula que se encuentre junto a
él, convirtiéndose en una copia idéntica
de la primera partícula así verificada
por los instrumentos de medición.
Ordenadores
Cuánticos
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En
2005 apareció un ordenador cuántico de 3 qubits,
en 2007 de 16… |
Los
resultados de los experimentos en teletransportación
suponen un gran avance en el campo de la computación
cuántica, al representar un gran progreso en la búsqueda
de computadoras ultra-rápidas que podrán transmitir
información a la velocidad
de la luz. En las computadoras del futuro, esta información
conformaría los qubits, la versión cuántica
de los bits digitales (1 y 0) que se utilizan en la actualidad.
La importancia de sustituir al fotón por el electrón
como medio de transmisión de la información
radica en la velocidad, que hará que las computadoras
cuánticas sean entre un millón y mil millones
de veces más rápidas que la mejor computadora
disponible en la actualidad.
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Para
construir materialmente una computadora cuántica se
necesitarían millones de átomos. Cuantos más
átomos uno quiere controlar, más difícil
se hace mantener los estados, ya que la interacción
con el medio ambiente destruye el entrelazamiento e impide
que la computadora funcione. Esto hace que la teletransportación
de personas todavía pertenezca a la ciencia ficción…
Referencias:
http://es.wikipedia.org/wiki/Entrelazamiento_cu%C3%A1ntico
http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_3815000/3815275.stm
http://www.tendencias21.net/index.php?action=article&id_article=67954
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