Tendencias21
Reciclan el entrelazamiento cuántico para impulsar la teleportación

Reciclan el entrelazamiento cuántico para impulsar la teleportación

Un equipo de físicos de diversos centros de investigación ha ideado un protocolo que permitiría, al menos en teoría, el ‘reciclaje’ del entrelazamiento cuántico (un tipo de conexión entre las partículas subatómicas) para su aprovechamiento en la transmisión instantánea de datos a través de grandes distancias. El protocolo parece demostrar que lo que Einstein llamó la ‘acción fantasmal a distancia’ sigue teniendo extraordinarias potenciales aplicaciones. Por otra parte, este avance teórico supone un paso adelante hacia la fabricación de los anhelados ordenadores cuánticos, capaces de cálculos imposibles para las máquinas actuales.

Reciclan el entrelazamiento cuántico para impulsar la teleportación

Durante los últimos diez años, los físicos teóricos han demostrado que las intensas conexiones que se generan entre las partículas subatómicas –según establece la ley cuántica del ‘entrelazamiento’ – podrían resultar clave para una eventual teleportación de información.

Ahora, por vez primera, un equipo de investigadores ha analizado cómo el entrelazamiento podría ser «reciclado» para aumentar la eficacia de estas conexiones. Sus resultados, que han aparecido publicados en la revista Physical Review Letters, podrían suponer un paso adelante hacia una futura teleportación al más puro estilo de la ciencia ficción, a pesar de que la naturaleza de su investigación es puramente teórica.

El equipo también ha ideado una forma generalizada de teleportación, que podría permitir una amplia variedad de aplicaciones dentro del terreno de la física cuántica.

Envío instantáneo de datos entre extremos galácticos

Aunque hasta aquel momento se consideró imposible, en 1993 un grupo de científicos calculó que la teleportación, en principio, podría funcionar usando las leyes cuánticas. La teleportación cuántica aprovecharía la ley del ‘entrelazamiento’ para transmitir partículas del tamaño de bits de información de manera instantánea, a través de grandes distancias.

El entrelazamiento implica que un par de partículas cuánticas, como electrones o protones, que están intrínsecamente unidas, mantengan su sincronización, tanto si se encuentran unas junto a otras como si están en extremos opuestos de una galaxia. A través de esta conexión, los bits cuánticos – en información, qubits – pueden ser transmitidos.

Protocolos anteriores de teleportación habían fallado. Uno de ellos porque permitiría enviar solo información confusa que requeriría de corrección por parte del receptor y otro, más reciente y que no necesita corrección, porque requiere de una cantidad impracticable de entrelazamientos, dado que cada objeto enviado destruiría el estado entrelazado.

Ahora, físicos de Cambridge, de la University College de Londres y la Universidad de Gdansk (Polonia) han desarrollado un protocolo para proporcionar una solución óptima en la que el estado entrelazado es «reciclado», por lo que los entrelazamientos entre las partículas resultan válidos para la teleportación de objetos múltiples.

Los investigadores incluso han ideado un protocolo con el que podrían transportarse qubits múltiples al mismo tiempo, aunque el estado entrelazado se degrade en proporción a la cantidad de qubits enviados.

«El primer protocolo consiste en estados secuencialmente teleportados, y el segundo los teleporta en masa», ha explicado Sergii Strelchuck del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica de la Universidad de Cambridge, en un comunicado de de dicha Universidad.

Strelchuck ha sido además el director de esta investigación, junto con sus colaboradores, Jonathan Oppenheim de Cambridge y de la UCL y Michal Horodecki, de la Universidad de Gdansk. «También hemos dado con una técnica de teleportación generalizada que podría tener aplicaciones en áreas como la computación cuántica», añade el físico.

La enorme utilidad de la ‘acción fantasmal a distancia’

Es conocido que Einstein detestaba la teoría del entrelazamiento cuántico, a la que definió como una ‘acción fantasmal a distancia’. Pero, desde entonces, el entrelazamiento ha demostrado ser una característica muy real de nuestro universo, con un potencial extraordinario para impulsar todo tipo de labor científica.

«Hay una estrecha relación entre la teleportacón y los ordenadores cuánticos, que serían dispositivos que aprovechan la mecánica cuántica para realizar cálculos imposibles para un ordenador clásico», señala Strelchuck. «La fabricación de un ordenador cuántico es uno de los grandes retos de la física moderna, y se espera que este nuevo protocolo de teleportación permita avances en esta área.»

El investigador concluye que: «El entrelazamiento podría ser considerado como un combustible. Nuestro protocolo sería el combustible más eficiente, capaz de utilizar el entrelazamiento de manera económica al tiempo que elimina la necesidad de corrección de errores”.

Aunque el protocolo de los físicos de Cambridge aún es completamente teórico, el año pasado un equipo de científicos chinos consiguieron teleportar fotones a través de una distancia de 143 kilómetros, superando registros anteriores. Además, el entrelazamiento cuántico se considera un área clave para ciencia.

En términos generales, la teleportación de información usando átomos individuales es factible con las tecnologías actuales, pero la teleportación de objetos de gran tamaño aún permanece en el numinoso mundo de la ciencia ficción.

Referencia bibliográfica:

Sergii Strelchuk, Michał Horodecki, Jonathan Oppenheim. Generalized Teleportation and Entanglement Recycling. Physical Review Letters (2013). DOI:10.1103/PhysRevLett.110.010505.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El océano se está desgarrando 26 marzo, 2024
    2.000 terremotos en un día en Canadá insinúan el nacimiento de una nueva corteza oceánica frente a la costa de la isla de Vancouver: está a punto de nacer a través de una ruptura magmática en las profundidades del mar.
    Pablo Javier Piacente
  • Simulan una explosión termonuclear en un superordenador 26 marzo, 2024
    Una simulación por superordenador nos brinda nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las estrellas de neutrones: al evocar la explosión termonuclear que tiene lugar cuando estos monstruos cósmicos devoran a otra estrella, los investigadores logran avanzar en la comprensión de los fenómenos más extremos que suceden en el cosmos.
    Pablo Javier Piacente
  • Las matemáticas tienen la clave para erradicar el machismo 26 marzo, 2024
    Las matemáticas demuestran que si una parte significativa de las mujeres de una población (superando el límite del 45%) se comporta solidariamente con otras mujeres (como si fuesen hermanas), el machismo se extingue.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • El cerebro nos invita a soñar despiertos y luego nos rescata del ensueño 26 marzo, 2024
    El cerebro dispone de un doble mecanismo que, por un lado, nos inspira la creatividad provocando que soñemos despiertos, y por otro, nos devuelve a la realidad para sacarnos de la divagación inútil.
    Redacción T21
  • Las ondas cerebrales se mueven en direcciones opuestas para crear recuerdos y luego para recuperarlos 25 marzo, 2024
    Los científicos descubrieron que las ondas cerebrales tendían a moverse desde la parte posterior del cerebro hacia el frente mientras las personas guardaban algo en su memoria. Por el contrario, cuando buscaban recordar la misma información, esas ondas se movían en la dirección opuesta, desde el frente hacia la parte posterior del cerebro.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una de las estrellas más antiguas del Universo muy cerca de la Vía Láctea 25 marzo, 2024
    La estrella LMC 119 fue apreciada en la Gran Nube de Magallanes, muy cerca de la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación de formación estelar del Universo que se ha identificado en otra galaxia. Esta estrella, una de las más antiguas en el cosmos descubiertas hasta hoy, proporciona una ventana […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿En qué se parece la AMOC a la construcción de la personalidad? 25 marzo, 2024
    Nuestra personalidad puede verse afectada por el deshielo del Ártico porque hay un paralelismo simbólico entre las corrientes oceánicas que regulan el clima y los comportamientos humanos: si seguimos sus patrones, favorecemos la ética en la gestión de las empresas.
    Edita Olaizola (*)
  • La inteligencia colectiva de las plantas forma los misteriosos círculos de hadas de los desiertos 25 marzo, 2024
    Los misteriosos círculos de hadas presentes en los desiertos de al menos 15 países se forman porque las plantas ejercen una forma de inteligencia colectiva para aprovechar los recursos hídricos profundos del terreno, creando las zonas muertas para la vida vegetal que han intrigado a los científicos durante décadas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los africanos usaban arcos y flechas hace 74 mil años 24 marzo, 2024
    El uso se arcos y flechas se ha constatado en africanos hace 74.000 años: dejaron constancia de armas puntiagudas usadas para la caza y, después de la erupción del supervolcán Toba en Indonesia que provocó una sequía, también para pescar en un río etíope.
    N+1/T21
  • Descubren al delfín de río más grande de la historia 23 marzo, 2024
    Un equipo de científicos ha descubierto en la Amazonía peruana los fósiles del delfín de río más grande de la Tierra. Era un pariente cercano de los delfines asiáticos y no de los delfines amazónicos que hoy habitan las aguas dulces de América del Sur.
    N+1/T21