Un nuevo protocolo propone soluciones
para una teleportación más eficiente – el transporte de información
cuántica a la velocidad de la luz.
Durante los últimos diez años, los
físicos teóricos han demostrado que las intensas conexiones generadas
entre las partículas como la establecida en la ley cuántica del
“entrelazamiento”, pueden tener la clave de una posible teleportación de
información.
Onda o partícula Crédito: Jurvetson
Ahora, por primera vez, los investigadores han calculado cómo podría “reciclarse” el entrelazamiento para aumentar la eficiencia de estas conexiones. Los resultados, publicados en la revista Physical Review Letters, podrían llevarnos, en el futuro, un paso más cerca del teletransporte al estilo de la ciencia ficción, aunque esta investigación es de naturaleza puramente teórica.
El equipo también ha ideado una forma
generalizada de teleportación, que permite una amplia variedad de
aplicaciones potenciales en la física cuántica.
En una época se consideraba imposible,
pero en 1993, un equipo de científicos calculó que la teleportación
podría funcionar, en principio, usando las leyes cuánticas. La
teleportación cuántica aprovecha la ley del “entrelazamiento” para
transmitir trozos de información del tamaño de partículas a través de
enormes distancias en, potencialmente, un instante.
El entrelazamiento de un par de
partículas cuánticas, tales como electrones o protones, que están
intrínsecamente ligadas entre sí, manteniendo la sincronización entre
las dos, la cual permanece tanto si las partículas están una junto a
otra, como en extremos opuestos de una galaxia. A través de esta
conexión, los bits cuánticos de información, o qubits, pueden
transmitirse usando solo formas de comunicación clásicas.
Los anteriores protocolos de
teleportación han caído en uno de estos dos campos: los que solo podían
enviar información desordenada, lo que requiere una corrección en el
receptor; o, más recientemente, la teleportación “basada en puertos” que
no quiere corrección pero que necesita una cantidad de entrelazamiento
imposible de lograr, dado que cada objeto enviado destruiría el estado
entrelazado.
Ahora, físicos de Cambridge, del
University College de Londres, y la Universidad de Gdansk han
desarrollado un protocolo para proporcionar una solución óptima en la
que, los estados entrelazados, se “reciclan” de forma que la
comunicación entre las partículas se mantiene para la teleportación de
múltiples objetos.
También han ideado un protocolo en el que
se pueden teleportar múltiples qubits simultáneamente, aunque el estado
entrelazado se degrada proporcionalmente a la cantidad de qubits
enviados en ambos casos.
“El primer protocolo consta de estado de
teleportación secuenciales, y el segundo los teleporta globalmente”,
dice Sergii Strelchuck del Departamento de Matemática Aplicada y Física
Teórica de Cambridge, que lideró la investigación junto a sus colegas
Jonathan Oppenheim de Cambridge y UCL; y Michal Horodecki de la
Universidad de Gdansk.
“También hemos encontrado una técnica
generalizada de teleportación, que esperamos que tenga aplicaciones en
áreas como la computación cuántica”.
Einstein nunca negó su rechazo a la
teoría del entrelazamiento cuántico, descartándola como “acción
fantasmal a distancia”. Pero, desde entonces, el entrelazamiento ha
demostrado ser una característica muy real de nuestro universo, y una
que tiene un potencial extraordinario para mejorar todo tipo de
proyectos científicos.
“Existe una estrecha conexión entre la
teleportación y los computadores cuánticos, que son dispositivos que
aprovechan la mecánica cuántica para realizar cálculos que no serían
factibles en un computador clásico”, dice Strelchuck.
“Construir un computador cuántico es uno
de los grandes desafíos de la física moderna, y se espera que el nuevo
protocolo de teleportación ayude al avance de este área”.
Aunque el protocolo de los físicos de
Cambridge es completamente teórico, el año pasado, un equipo de
científicos chinos informó de la teleportación de fotones a lo largo de
143 km, batiendo el récord anterior, y el entrelazamiento cuántico se ve
cada vez más como un área importante de inversión científica. La
teleportación de información transportada por átomos aislados es
factible con las tecnologías actuales, pero el teletransporte de objetos
grandes – tales como el capitán Kirk – sigue en el dominio de la
ciencia ficción.
Strelchuck añade: “El entrelazamiento
puede verse como el combustible que alimenta la teleportación. Nuestro
protocolo es más eficiente, capaz de usar el entrelazamiento de manera
más económica a la vez que elimina la necesidad de corrección de
errores”.
Artículo de referencia: Generalized teleportation and entanglement recycling http://arxiv.org/abs/1209.2683
Fecha Original: 16 de enero de 2013
Enlace Original
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Tomado de: http://www.cienciakanija.com/2013/01/17/un-avance-matematico-fija-las-reglas-para-una-teleportacion-mas-efectiva/
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