El equipo del profesor Nicolas Gisin de la Universidad de Ginebra logró la mayor teletransportación cuántica de la historia al transferir las propiedades de un fotón a otro fotón distante dos kilómetros. Esto se logró usando el principio del "enredo cuántico", donde dos partículas actúan como una sola aunque estén separadas, permitiendo transferir la "identidad cuántica" de un fotón a otro y creando una copia idéntica. Este hito allana el camino para avances en telecomunicaciones,
1. TELETRANSPORTACION CUANTICA
La mayor teletransportación cuántica de la historia ha sido conseguida por el equipo del
profesor NicolasGisin, de la Universidad de Ginebra, según se explica en un artículo
publico en la revista Nature.
Lo que ha conseguido este equipo de físicos es transferir las propiedades de un fotón a
otro fotón que estaba distante dos kilómetros. La experiencia constituye toda una proeza
porque hasta ahora las distancias en que se conseguían estos fenómenos eran mucho
más cortas.
En un principio se creía que los objetos estaban constituidos de materia y de forma, pero
en la actualidad los físicos hablan de energía y de estructuras para definir la realidad. Sin
embargo, esta concepción avanzada del mundo no lleva implícita la posibilidad de que la
materia pueda ser llevada de un lado a otro sin haber recorrido un trayecto.
Para concebir la posibilidad de que un fotón pueda ser transportado dos kilómetros sin
haber recorrido ningún trayecto, los físicos de Ginebra han debido apoyarse en sus
conocimientos de la mecánica cuántica, que ofrece un marco teórico en el que la
teletransportación es concebible.
Desde 1993
La idea de la teletransportación no es nueva y se remonta a 1993, cuando se descubrió
que el estado cuántico de un objeto, es decir, su estructura más elemental, podía en
teoría ser teletransportada.
De esta forma se imaginó que una entidad muy pequeña podía ser transportada de un
lugar a otro sin moverse de su posición original. 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.
2. En base a este razonamiento, desde 1997 se ha comprobado que la teletransportación es
posible, siempre referida a partículas cuánticas separadas entre sí no más de un metro.
Lo que ha conseguido ahora el equipo del profesor Gisin es precisamente transportar el
estado cuántico de un fotón entre dos laboratorios unidos entre sí por una línea de fibra
óptica de dos kilómetros de largo.
En realidad, los dos laboratorios, y por ende las partículas del experimento, estaban
separadas entre sí 55 metros, pero el cable que separó a los dos fotones gemelos tenía
una extensión mayor para simular una distancia de dos kilómetros y verificar que a esta
distancia la teletransportación también es factible.
Identidad cuántica
En una entrevista a SwiussInfo, el profesor NicolasGisin explica que la materia y la
energía no pueden ser teletransportadas, pero sí la identidad cuántica de una partícula, es
decir, su más íntima estructura.
De esta forma, de una partícula situada en el punto A, es posible transferir todas las
informaciones relativas a sus características físicas a otra partícula situada en el punto B.
Esta segunda partícula sufre una transformación y se convierte en un doble perfecto de la
partícula A.
El experimento requirió controlar previamente la inestabilidad de los fotones, que son las
partículas elementales de las que se compone la luz. Para conseguir la teletransportación,
el equipo de físicos se valió de los así llamados fotones gemelos.
A través de una técnica conocida en inglés como “entanglement” (enredo), consiguieron
reproducir una copia idéntica de un fotón, y de esta forma obtuvieron los fotones gemelos.
Cuando esto se consigue, cualquier modificación que sufre uno de los fotones la
reproduce instantáneamente el otro, aunque esté a distancia del primero, una aportación
de la física cuántica que compromete la noción clásica de tiempo y de espacio.
3. Junto al enredo
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 y una serie de instrumentos miden los efectos de este encuentro cuántico.
La partícula que se pretende teletransportar se altera cuando se le sitúa junto a uno de los
fotones gemelos y esta alteración es registrada instantáneamente por el otro fotón
gemelo, que de esta forma se convierte en una copia idéntica de la primera partícula así
verificada por los instrumentos de medición.
El experimento constituye un fuerte impulso al desarrollo de las telecomunicaciones, la
criptografía y la informática, particularmente a la emergencia de los llamados ordenadores
cuánticos, si bien la técnica de teletransportación deberá ser todavía perfeccionada.
La teletransportación cuántica permite en efecto la transferencia de información por este
sistema, ya sea para el envío de datos (telecomunicaciones), ya para el envío de
instrucciones a un ordenador, que de esta forma aumentaría hasta el límite su velocidad
de funcionamiento.
Misión imposible
Hasta 1993 se consideraba imposible la teletransportación porque necesita la copia
exacta de cada partícula en un objeto, lo que según el principio de incertidumbre es
imposible porque el mismo acto de medir una partícula altera su naturaleza.
La fórmula encontrada por los físicos fue la del enredo, ya que cuando dos partículas se
enredan como dos enamorados, en la práctica actúan como si fueran una sola, aunque
lleguen a separarse entre sí.
El enredo se consigue tomando un fotón y enredándolo con otro y luego separándolos
entre sí. En ese momento se aproxima el objeto que se quiere teletransportar a uno de los
4. fotones del enredo y el segundo fotón reproduce la alteración del primero
instantáneamente, sin que medie ninguna influencia perceptible entre ellos.
Dos principios
Todo esto es posible porque en el mundo cuántico rigen leyes diferentes de las que
conocemos en el universo cotidiano. Átomos, protones, neutrones y fotones se comportan
de manera sorprendente para nuestros sentidos según dos principios.
El primer principio es el de superposición de estados: en contra de lo que ocurre en el
mundo de los sentidos, los objetos cuánticos como los fotones pueden estar en dos
estados diferentes a la misma vez, sin que pueda preverse de antemano en qué estado
estaba antes de la medición.
El segundo principio que rige la física cuántica es el de incertidumbre formulado por
Heisenberg, según el cual la mera observación de un sistema cuántico lo modifica de tal
forma que impide que pueda ser conocido tal como es en realidad en el estado no
observado.