Innovador método de teletransportación cuántica: ¿más cerca de Star Trek?

Dos equipos han establecido nuevos récords de distancia para el teletransporte cuántico- es la mecánica para transferir al instante la condición o el “estado” de una partícula cuántica a otro en una ubicación diferente. Un grupo usó teletransportó una partícula de luz, o fotón, 6.2 km através de Calgary, Canadá, usando una fibra óptica, mientras que el segundo grupo teletransportó el estado de fotón 14.7 km a través de Shangai, China.

Ambos avances fueron reportados por la revista Nature Photonics.

Lamentablemente para todos los fans de Star Trek, la teletransportación cuántica no está relacionada con la vista en los episodios de la serie en la televisión. Ese tipo de teletransportación se genera a partir de la desintegración de la masa del objeto, viaja a través del espacio, y en forma instantánea, aparece rearmado en forma perfecta en una localidad más lejana.

En la teletransportación cuántica, nada se desintegra ni se rearma, ni ninguna materia viaja a ningún lado. Más aún, el proceso trabaja solamente a partir de partículas individuales cuánticas, como ser: fotones, electrones, átomos, etc. En definitiva, la teletransportación cuántica y la “real” solo tienen en común el nombre.

La teletransportación cuántica transfiere la condición o “estado” de una partícula cuántica a otra más alejada sin enviar la partícula por sí misma. No se puede simplemente “clonar” el estado de una partícula cuántica a otra. Las reglas de los mecanismos cuánticos no lo permiten, lo que se realiza es encontrar una manera de transferir el estado de una partícula cuántica a otra sin llegar a medir ese estado. Por ejemplo, un fotón es una parte fundamental de una onda electromagnética, por lo cual puede ser “polarizado” en el campo eléctrico en forma vertical u horizontal. Gracias a esa rareza de los mecanismos cuánticos, el fotón puede estar en ambos estados al mismo tiempo- por lo cual el fotón puede estar literalmente porlarizado en forma vertical y horizontal al mismo tiempo. La cantidad de vertical y horizontal ayuda a definir el estado del fotón. Pero es un poco más complicado que eso, ya que el fotón aparte de esta mezcla de estado vertical y horizontal, presenta un segundo parámetro que es una especie de ángulo llamado “fase”. Por lo tanto el estado de un fotón se mide de la relación entre vertical, horizontal y la fase. Esto puede visualizarse con la ayuda de una esfera o globo, en el cual el polo norte se relaciona con la vertical pura, y el polo sur la horizontal.

Esto que parece tan abstracto puede utilizarse para realizar una internet cuántica. Actualmente físicos e ingenieros han realizados redes parcialmente cuánticas por la cual enviar mensajes más seguros a través de la fibra óptica. esta tecnología trabaja usando simples fotones que distribuyen claves numéricas para abrir o cerrar mensajes codificados. Hasta ahora, al ser la red parcialmente cuántica debe bloquearse y desbloquearse en cada nodo de la red, haciendo estos nodos suceptibles a ser hackeados. Con la teletransportación cuántica, los físicos e ingenieros pueden establecer una conección entre nodos distantes de una red. En principio será de utilidad para los usuarios  que pasan mensajes que no deban ser desbloqueados a nivel de nodos intermedios y pueda ser esencialmente no hackeable.

Sin embargo, una Internet cuántica parece probable que aparezca mucho antes de lo que un ordenador cuántico de propósito general.