Teletransporte Cuántico

Teletransporte es el nombre dado por los escritores de cienciaficción al hecho de que un objeto o persona se desintegre en un lugar, mientras que aparece una réplica perfecta en otro. Como sucede, habitualmente no se explica en detalle, pero la idea parece ser que el objeto original es escaneado de forma que se extrae toda la información que contiene, y entonces esta información se transmite a la nueva localización donde se construye la réplica, no necesariamente del material original, pero si del mismo tipo de átomos, ordenados con el mismo patrón que el original. Una máquina de teletransporte puede ser análoga a una de telecopia (conocidas como fax), excepto que puede trabajar sobre objetos tridimensionales, además de con documentos, produce una copia exacta y puede destrozar el original en el proceso de escaneado. Algunos escritores de ciencia ficción consideran dispositivos que preservan el original, y todo se complica si se aplica a una persona, pues aparece una duplicada de la otra, en otro lugar, sin embargo en la mayoría de los casos se supone que el original se destroza, funcionando como un supersistema de transporte, no como un replicador perfecto de cuerpos.

Hace dos años, un grupo internacional de seis científicos, incluyendo a C.H. Bennet, corfirmaron las intuiciones de la mayoría de los escritores de ciencia ficción, mostrando que el proceso de teletransporte es posible, pero sólo si se destruye el original. Sin embargo otros científicos plantearon experimentos para demostrar el teletransporte en objetos microscópicos, como átomos o fotones. Los defensores de la ciencia ficción deben de comprender que de momento no es posible realizar el proceso con una persona, por una variedad de razones técnicas y también porque no se debe de violar cualquier ley de la física.

Hasta hace poco tiempo este proceso no era tomado en serio por los científicos, a causa de que había que violar el principio de indeterminación de la Mecánica Cuántica (Esta teoría física supone que todas las partículas se comportan simultáneamente como partículas y como ondas), que prohibe que se extraiga toda la información de un objeto mediante cualquier medida. De acuerdo con este principio, cuanto más exactamente se escanea un objeto, más se perturba por el proceso, hasta que se llega a un momento en el que el estado del objeto original ha sido "reventado", sin haber llegado a extraer información suficiente como para hacer una réplica. Este es un sólido argumento contra el teletransporte: si no se puede extraer información suficiente de un objeto para lograr una réplica perfecta, podría parecer que no se puede lograra una copia igual. Pero los seis científicos lograron un método para conseguirlo, usando un hecho paradójico de la Mecánica Cuántica, el efecto Einstein-Podolsky-Rosen. En resumen, consiste en escanear parte de la información de un objeto A, que se desea teletransportar, mientras que el resto de la información no escaneada se lleva a otro objeto C, vía el efecto EPR, que no ha estado previamente en contacto con A. Posteriormente, aplicando a C un tratamiento dependiente de la información obtenida mediante el escaneado, es posible el manipular C para dejarlo en el mismo estado que tenía A antes de ser escaneado. En el proceso se efectúa el teletransporte, no la réplica.

Como se muestra en la figura, la parte no escaneada de la información se lleva de A a C, a través de un objeto intermedio B, que interactúa primero con C y luego con A.

El efecto EPR, se estableció hacia el año 1930, cuando apareció un artículo de Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen. Hacia 1960, John Bell mostró que un par de partículas mezcladas, que han estado en contacto, pero que posteriormente se apartan de forma que no interactúan directamente, pueden exhibir individualmente un corportamiento aleatorio con una gran correlación, que no se puede explicar mediante la estadística clásica. Experimentos con fotones y otras partículas han confirmado estas correlaciones, proporcionando una fuerte evidencia de la validez de la Mecánica Cuántica. Otro hecho bien conocido acerca de la correlación EPR es que nos e puede enviar un mensaje controlable y con significado completo. En el fenómeno de teletransporte cuántico permite enviar exactamente la parte de información de un objeto que es demasiado delicada para ser escaneada y enviada por métodos convencionales.

La figura compara la transmisión convencional mediante fax, con el teletransporte cuántico. En un fax, se procede al escaneado, extrayendo información parcial y quedando intacto después del proceso. La información escaneada se envía a la estación receptora, donde se imprime, por ejemplo, en papel, para producir una copia del original. En el teletransporte cuántico dos objetos B y C se ponen primeramente en contacto y entonces se separan.

El objeto B es recibido por la estación de envío, mientras que el C lo es por la receptora. En la estación de envío el objeto B es escaneado a la vez que el objeto original A que se ha de teletransportar. La información escaneada se envía a la estación receptora, y se usa para aplicar un tratamiento al objeto C, llevando a C a ser una réplica exacta del estado original A.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Innsbruck en Austria, ha dado cuenta, el 11 de Diciembre de 1997 del primer experimento que verifica el teletransporte cuántico. Otro equipo, en Roma, encabezado por Franceso De Martini, ha publicado otro experimento análogo. Ninguno de los dos grupos ha logrado mandar un coche a la Luna o a un compañero a Ruanda. Estos investigadores han demostrado que es posible transferir las propiedades de una partícula cuántica (como un fotón) a otra, aunque se encuentren en lugares opuestos de la galaxia.

Ref.: www.research.ibm.com/quantuminfo/teleportation

www.sciam.com/explorations/122297/teleport
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