La teletransportación cuántica llevará internet a la velocidad de la luz
La teletransportación cuántica permite transmitir información entre dos partículas cuánticas enlazadas sin importar la distancia que las separe. A diferencia de la teletransportación de la ciencia ficción, que envía materia de un punto a otro del espacio, la teletransportación cuántica envía información.
A finales de 2020, un equipo de investigadores del
Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA lograron teletransportar un
pequeño conjunto de información cuántica transportando los qubits —como si
fueran fotones— a lo largo de 44 kilómetros. Se conservó el 90 % de la
información. ¿Imaginas ya las posibilidades?
La teletransportación cuántica es una forma de
enviar información usando la técnica del entrelazamiento cuántico por la que
dos partículas se encuentran unidas a través del espacio. Este entrelazamiento
cuántico, llamado “acción fantasmagórica a distancia” por Einstein, es un
fenómeno por el que dos partículas individuales actúan como un sistema de onda
única.
Esto es un poco complicado, pero para que nos
entendamos: ¿y si dos mentes, en lugar de actuar por separado, compartiesen
exactamente los mismos pensamientos en tiempo real? Estas dos mentes podrían
hacer un experimento interesante: mientras una de ellas está sentada en clase y
escucha a un profesor, la otra puede repetir en otra clase lo que el profesor está
diciendo.
Este efecto va más allá de este ejemplo de
walkie-talkie, porque las partículas en cuestión, aunque son dos, funcionan
como una. Se comportan como si fuesen la misma cosa en el espacio. Así que lo
que se le haga a una, la otra lo reproduce, y viceversa. Están conectadas o
entrelazadas.
Es importante destacar que esta transmisión de
información no puede ir más rápido que la velocidad de la luz, que es la máxima
velocidad a la que es posible transportar información por el universo. Estas
correlaciones hacen que al actuar sobre una partícula la otra (entrelazada)
imite ese comportamiento. Es a este envío de información a través del espacio a
la velocidad de la luz a lo que se le llama teletransportación cuántica.
Como adelantábamos, un equipo de investigadores ha
logrado enviar varios qubits de información (bits cuánticos) de un lugar del
espacio a otro. Puede que enviar información a 44 kilómetros de distancia no
suponga un hito relevante —después de todo en la Luna hay un espejo sobre el
que se hacen experimentos a diario, y la señal enviada desde la Tierra recorre
384 400 km de ida y los mismos de vuelta a la velocidad de la luz— pero lo es.
La primera clave está en la forma en que se ha
enviado dicha información. Por un lado, fue necesario unificar dos partículas
en forma de entrelazamiento cuántico, es decir, que funcionen como una sola;
por otro, transportar una de las dos partículas a 44 kilómetros, y, finalmente
habilitar un sistema que leyese la partícula del otro lado sin influenciarla
con la medición en la información.
La segunda clave está precisamente en ese último
punto, en la altísima fidelidad con la que ha sido enviada (y decodificada) la
información. Este aspecto es, quizá, el más complejo de toda la operación. Y es
que no es posible medir un sistema sin alterarlo de forma sustancial. Para ver
qué hace una partícula, se han de arrojar fotones contra ella y comprobar cómo
rebotan. De hecho, así es como vemos los humanos: fotones de luz rebotando contra
objetos que luego llegan a nuestro ojo.
Leer la información de la segunda partícula sin
modificar dicha información es todo un reto logístico. Y hacerlo con un 90 % de
éxito, un logro impresionante de la ciencia. Claro que, todo este experimento,
¿a dónde lleva? ¿Para qué podría servir?
Internet funciona conectando ordenadores mediante
impulsos eléctricos, de radio o fotónicos. Aunque un físico expresaría que son
tres manifestaciones del mismo fenómeno mecánico, en el ámbito de la ingeniería
el cómo influye mucho. La vía más rápida para enviar información por internet
es mediante fibra óptica sobre la que los fotones de luz rebotan hasta que la
recorren.
La idea es fantástica, pero la fibra óptica (como
los cables de cobre) tiene limitaciones y retos. Cada cierta distancia, por
ejemplo, hace falta un dispositivo que lea la información, corrija los errores
y vuelva a enviarla hasta el siguiente punto de control. Todo esto se hace en
fracciones de segundo, pero comparado con la velocidad de la luz es lento y
presenta errores importantes.
Una teletransportación cuántica operativa haría
posible el llamado internet cuántico, una forma de internet en la que enviar
enormes cantidades información a la velocidad de la luz sin necesidad de
paradas intermedias. Para entender la magnitud de la propuesta, hablamos de la
diferencia entre el telégrafo y el teléfono analógico, entre el teléfono
analógico y el digital, o el cobre frente a la fibra óptica. Un salto
cualitativo de gran importancia / FUNDACIÓN INNOVACIÓN BANKINTER
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