Francis en ¡Eureka!: ¿Qué es el teletransporte cuántico?

Escuchar el Podcast ¡EUREKA! ¿Qué es el teletransporte cuántico? en el Programa La Rosa de los Vientos, de Onda Cero. Una transcripción libre:

La noticia de esta semana es el experimento de teletransporte cuántico que se ha realizado en las Islas Canarias. Qué es lo que han logrado… Un grupo de físicos dirigidos por el físico austríaco Anton Zeilenger, experto en física cuántica y eterno candidato al Premio Nobel, ha realizado un experimento de teletransporte cuántico en el que ha transferido el estado cuántico de un fotón (que es una partícula de luz) desde la isla de Tenerife a otro fotón que se encuentra en la isla de La Palma, a una distancia récord de 143 km (el récord anterior eran algo menos de 100 km).”

“Han teletransportado el estado de una partícula, qué tiene que ver este proceso con el teletransporte de las películas de ciencia ficción, como Star Trek… El teletransporte cuántico, a pesar de su nombre tan sugerente, no tiene nada que ver con el teletransporte de las películas de ciencia ficción. En el teletransporte cuántico lo que se transfiere es el estado cuántico de un sistema físico, estado que se transfiere a otro sistema físico del mismo tipo. Ambos sistemas físicos han de ser transportados previamente por métodos convencionales. Por tanto, no es posible, como en las películas, transportar un objeto de un lugar a otro. Solo podemos teletransportar el estado del objeto.”

“Lo podemos aclarar con un ejemplo sencillo… La física cuántica está muy alejada de la física cotidiadna, pero podemos pensar en el famoso gato de Schrödinger. Se trata de un gato cuántico que está encerrado en una caja sin que podamos verlo y que contiene un sistema que puede matarlo con cierta probabilidad. Si no abrimos la caja, transcrurrido cierto tiempo, no sabemos si el gato cuántico estará vivo o muerto y habrá una cierta probabilidad de que esté vivo. En física cuántica decimos que el gato está al mismo tiempo en los estados vivo y muerto. Hay una cierta probabilidad, pongamos el 70%, de que el gato esté vivo y un 30% de que esté muerto. ”

“Ese gato de Schrödinger cuántico sería como el fotón que se ha teletransportado desde Tenerife hasta la La Palma... Exactamente. Partimos de dos gatos gemelos (o un gato y su clon) y los encerramos en dos cajas idénticas con el mismo mecanismo que puede matarlos o dejarlos vivos. Uno de ellos lo dejamos en la isla de Tenerife y al otro gato lo transportamos hasta la isla de La Palma. El teletransporte cuántico solo permite transferir las probabilidades de estar vivo o muerto del gato de Tenerife al gato de la Palma.”

“Pero si ambos gatos son idénticos, tendrán las mismas probabilidades de estar vivos o muertos… Usando gatos clásicos así sería, pero con gatos cuánticos puede que sean diferentes. El teletransporte permite transferir estas probabilidades de un gato a otro, aplicando ciertas operaciones cuánticas al gato encerrado en la caja en Tenerife; el problema es que hay abrir la caja para ver si está vivo o está muerto. Hay que destruir el estado cuántico del gato de Tenerife. Más aán, hay que enviar la información obtenida (si está vivo o muerto tras abrir la caja) a la isla de la Palma donde se usará para realizar otras operaciones cuánticas sobre el gato que está allí para completar el teletransporte. Como resultado, el gato de la Palma (si no abrimos su caja) tendrá el mismo estado que tenía el de Tenerife, es decir, la probabilidad de estar vivo o muerto del gato de La Palma será la misma que tenía el gato de Tenerife antes de abrir su caja.”

“El teletransporte cuántico no puede transportar objetos, solo información, pero ¿podría utilizarse para enviar información más rápido que la luz, por ejemplo, a una estrella lejana, como proponen muchas novelas de ciencia ficción…? No, lo siento, no es posible. El problema con el teletransporte cuántico es que requiere realizar ciertas operaciones cuánticas en el objeto destinatario que requieren información de medidas cuánticas realizadas sobre el objeto original, información clásica que ha de ser enviadar por métodos convencionales. Este envío de información está limitado por la velocidad de la luz, prohibiendo un transporte de información más rápido que la luz.”

“O sea que no podemos teletransportar a una persona, pero ¿podríamos hacerlo con su estado mental o su consciencia? No sabemos si la mente es un fenómeno cuántico. Incluso si lo fuera, sería imposible teletransportar el estado cuántico mental de una persona porque se requiere demasiada información clásica. Por cada cubit cuántico que se teletransporta, el protocolo de teletransporte cuántico requiere enviar dos bits clásicos de información. Para teletransportar dos cubits, necesitamos cuatro bits clásicos y así sucesivamente. El crecimiento exponencial de esta cantidad de información clásica impide el teletransporte en la práctica de un gran número de cubits. Por ejemplo, para teletransportar 100 cubits (una cantidad ridícula de información útil) habría que enviar más bits (unos 2^100) que átomos hay en todo el universo e incluso a la velocidad de la luz se requeriría más tiempo que el necesario para la persona fuera transportada hasta su destino.”

“¿Tiene alguna utilidad práctica el teletransporte? Además de ayudarnos a entender ciertas sutilezas de la física cuántica, el teletransporte cuántico es útil en el tratamiento de información cuántica, tanto en los futuros ordenadores cuánticos como en los protocolos de comunicaciones cifradas por procedimientos cuánticos (criptografía cuántica). Aún así, se trata de aplicaciones técnicas, bastante alejadas de las cosas útiles en la vida cotidiana.

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4 Comentarios

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Ignacio Agulló Sousa

Bien por Anton Zeilenger.
Mal por la gilipollada de “teletransporte cuántico”, un pretendido nombre que no es sino una falacia.
Su verdadero nombre, acuñado por Einstein, es “spukhafte Fernwirkung”, que significa “acción fantasmal a distancia”.

rrtucci

Muy bien dicho Francis.
“austríaco Anton Zeilenger, experto en física cuántica y eterno candidato al Premio Nobel”
Prefiero otorgarlo a alguien que no exagere. Usando esa medida, tu te lo mereces mas que Zeilinger :)

MaríaMaría

Muchas y sinceras Felicitaciones Francis por tu intervención anterior y la actual sobre el teleporte.

Para mi es muy importante y quizá os parezca pueril la pregunta que voy a hacer, pero de verdad que tengo un total interés. De hecho verano pasado tuve la oportunidad de seguir un Curso Magistral a cargo de J. Ignacio Cirac de Física y computación cuántica del Instituto Max Planck, donde tengo entendido se llevo a cabo el primer Teleporte.

Bien mi pregunta quizá responda más bien al campo de la física teórica:

1.-Toda información sabemos necesita un soporte. Qué significa o añade el teleporte. Puede haber Insormación sin soporte.

2.-Se que para abordar el Teleporte habría que remitirse a los grandes padres de la cuántica. Y en concreto al Teorema de Bell que postula la No Localidad de las partículas y el Entrelazamiento cuántico. Pero disculpad mi puerilidad pero cuando ví esta explicación en manos magistrales me hizo mirar el citado teorema de Bell bajo otra perceptiva, la de la Información, la de las propiedades y la de las leyes de las partículas cuánticas.

Entonces retomo mi pregunta -que torpeza voy a cometer- pero podría existir una base mínima consistente para formular la hipótesis sobre Teleporte e Información sin soporte conocido u obsrvable en nuestro universo.

Porque claro, supongo me leeis las intenciones: Aquí pueden entrar otros soportes desconocidos, materia oscura, quién sabe pues esto último solo lo indico como simil de poner un ejemplo.

Pido disculpas pero “me mueve” el amor al saber unido al interés por la Ciencia.

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