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Se logra teletransportar información entre dos átomos

Lo que parecía un sueño difícil de alcanzar, lograr la teletransportación de la información entre dos átomos separados por una determinada distancia, a sido logrado por científicos del equipo de investigación Joint Quantum Institute de la Universidad de Maryland y de la Universidad de Michigan en Estados Unidos. Este logro, conseguido gracias al fenómeno del entrelazamiento cuántico, es un paso muy significativo para lograr el procesamiento de la información cuántica, es decir, que el desarrollo de ordenadores cuánticos va fortaleciendo sus cimientos y cada día se hace mucho más factible su realización.

Aunque la teletransortación de la información se realizó entre dos átomos separados por una distancia de un metro, el simple hecho de haber logrado la tan ansiada teletransportación ya es un paso significativo hacia el procesamiento cuántico de información, esto es, hacia la creación de los ansiados ordenadores cuánticos, informa el profesor Christopher Monroe, director de la investigación, en un comunicado oficial.

Siendo la teletransportación una de las formas de trasnporte más misteriosa y vista mayormente en películas de ciencia ficción, ¿Cómo es que so logro teletransportar información?...

Los investigadores explican: En la teletransportación, la información cuántica, como el espín de una partícula o la polarización de un fotón, es transferida de un lugar a otro, sin viajar a través de ningún medio físico. Este tipo de teletransportación se había logrado anteriormente con fotones a través de muy largas distancias, con fotones y conjuntos de átomos, y con dos átomos cercanos, con la acción intermediaria de un tercer átomo.

Pero ninguno de estos logros, había proporcionado un medio útil de almacenamiento y gestión de la información cuántica a larga distancia. Sin embargo , ahora se ha conseguido teletransportar con éxito un estado cuántico directamente de un átomo a otro, a través de una distancia considerable.

La teletransportación funciona gracias a un fenómeno sorprendente que se denomina entrelazamiento cuántico, y que sólo se da a escala atómica y subatómica. El fenómeno consiste en que, una vez que dos objetos (cuánticos) son llevados a un estado entrelazado, sus propiedades permanecen íntimamente relacionadas. Aunque estas propiedades son intrínsecamente desconocidas hasta que no se hace una medición, dicha medición en uno de los objetos determina de forma instantánea las características del otro, cualquiera que sea la distancia a la que se encuentre éste del primero.

Los científicos enlazaron los estados cuánticos de dos átomos de iterbio, de manera que la información de uno de ellos pudiera ser teletransportada al otro. Después, cada ión fue aislado en una cámara y quedó suspendido dentro de una cápsula invisible formada por campos electromagnéticos, y rodeados por electrodos metálicos.

Los científicos identificaron en ambos iones dos estados diferentes: de alta o baja energía dos "bits" diferenciables que les permitirían distinguir entre la situación en que se encontraban uno y otro átomo. Después, los iones fueron excitados durante un picosegundo (la billonésima parte de un segundo) con un láser para que emitieran un único fotón. Cada fotón emitido por estas excitaciones fue capturado y registrado por herramientas especializadas.

Así, los investigadores pudieron comprobar que, efectivamente, cualquier efecto producido en el primer átomo podía ser registrado en el segundo, a pesar de que las condiciones en las cápsulas electromagnéticas de cada uno de ellos fueran diferentes.

La posibilidad de esta transferencia de información es clave para el desarrollo de futuros sistemas de información cuánticos, dado que éstos requieren tener amplia capacidad de almacenamiento en su memoria tanto en el extremo emisor como en el receptor de las transmisiones.

A la vez, Christopher Monroe, señala también que el método de teletransportación, propuesto por su equipo de investigación, puede combinarse con las operaciones de bit cuánticos para crear un componente clave necesario para la computación cuántica. En una computadora cuántica la información se gestiona y desarrolla por medio de qubits, a diferencia de las computadores actuales, en las que esta labor la realizan los bits o dígitos binarios.

La física cuántica permite a partículas, como un átomo, un electrón o un fotón, estar en dos sitios a la vez gracias al fenómeno conocido como superposición cuántica, lo que quiere decir que los qubits son capaces de representar el 1 y el 0 al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos mucho más complejos, es decir, que un computador cuántico podría realizar trabajos de encriptación, búsquedas en grandes bases de datos, predicción climática, entre otras que requieren de una amplia capacidad de procesamiento, a una velocidad considerablemente mayor a la es realizada actualmente por las computadoras más potentes.

Christopher Monroe añade, los átomos suponen un valioso medio de almacenaje de memoria cuántica de larga duración. Un repetidor cuántico de átomos, en lugar de sólo fotones, permitirá comunicar información cuántica a través de distancias mucho más largas que las conseguidas por un repetidor cuántico sólo de fotones.

Con este nuevo y esperanzador logro de la ciencia, sin lugar a dudas abre nuevas puertas y hace que veamos de manera más optimista la llegada de un computador cuántico en un futuro no muy lejano, incluso en algunos sites hasta se comenta de la llegada del Internet cuántico el cual, ya nos hace tener una idea de que también superará ampliamente a la actual red de redes.


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