viernes, 11 de abril de 2008

Teletransportación...algo no muy lejano.


Teletransportan un qubit fotónico a 7 metros conservando su información.

Un equipo internacional de científicos ha teletransportado el estado cuántico de un qubit fotónico a un qubit atómico situado a siete metros de distancia y conservado la información durante ocho microsegundos, tiempo suficiente para ser leída. Es la primera vez que se consigue aunar la teleportación y la memoria cuántica en un único experimento, lo que constituye un poderoso impulso para la comunicación cuántica. Los científicos transfirieron el estado cuántico desconocido de un qubit fotónico a la memoria cuántica vía teleportación, almacenándolo en dos grupos de átomos de rubidio. El qubit fotónico teleportado pudo almacenarse en la memoria y ser leído antes de que su estado cuántico se perdiese. Este logro supone un importante paso hacia la conexión eficiente y la escalabilidad de las redes cuánticas, según los artífices del experimento.

Esquema del experimento. Universidad de Heidelberg.

Este logro científico supone un paso más hacia la fabricación de un ordenador cuántico, en el que la información estaría gestionada y desarrollada por qubits, a diferencia de en los ordenadores convencionales, en los que esta labor la realizan los bits o dígitos binarios. Los bits oscilan constantemente entre el 0 y el 1 mientras llevan a cabo su trabajo. La física cuántica, por el contrario, permite a partículas, como un átomo, un electrón o un fotón, estar en dos sitios a la vez (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.

La teleportación o teletransportación consiste en mover partículas de un lugar a otro instantáneamente, sin usar medios convencionales de transporte. Este desplazamiento se produce sin necesidad de establecer contacto físico directo con el objeto para que éste se mueva.

Cuando los qubits son teleportados a través de cualquier distancia, los enviados y recibidos no tienen ninguna conexión física entre sí, y ni siquiera conocen la existencia del otro. Sin embargo, a través de un fenómeno cuántico denominado “entrelazado” (en inglés, entangled), se producen entre ellos correlaciones cuánticas, lo que permite que un qubit determinado asuma el estado cuántico de otro.

Cuando los qubits son teleportados a través de cualquier distancia, los enviados y recibidos no tienen ninguna conexión física entre sí, y ni siquiera conocen la existencia del otro. Sin embargo, a través de un fenómeno cuántico denominado “entrelazado” (en inglés, entangled), se producen entre ellos correlaciones cuánticas, lo que permite que un qubit determinado asuma el estado cuántico de otro.

Los estados cuánticos implicados en los qubits fotónicos son codificados en la polarización de los fotones (o alineación de los campos eléctricos que éstos emiten). En este experimento, dos grupos de átomos de rubidio codificaron la información como un estado colectivo de espín sobre todos los electrones presentes en el grupo de átomos. El espín es una propiedad física de las partículas subatómicas, por la cual toda partícula elemental tiene un momento angular magnético intrínseco de valor fijo. Se trata de una propiedad de la partícula como lo es la masa o la carga eléctrica.

En primer lugar, los científicos entrelazaron el estado de polarización de los fotones y el estado del espín de los dos conjuntos de átomos de rubidio. Este entrelazado se aprovechó entonces para teleportar el estado desconocido de un único qubit fotónico a un qubit atómico situado a siete metros de distancia. Esto se consigue tomando una medida simultánea de los fotones entrelazados y del fotón teleportado. Tomando esta medida se entrelazan los dos fotones y se proyecta el estado del segundo fotón a los conjuntos de átomos.

Sr. Sppok, dejemos el Enterprisse... a la orden capitán Kirk...

...y estamos ya muy cerca.

Adolfocanals@educ.ar

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