Vamos a teletransportar un organismo vivo
Dicho así, quieras que no, te imaginas algo así:
Y claro, esto viene de titulares así:
Hallan, por primera vez, la forma de teletransportar un organismo vivo.
Quantum superposition, entanglement, and state teleportation of a microorganism on an electromechanical oscillator
Quedamos con el título porque ahí está la clave de todo.
Aquí vamos a intentar explicar la propuesta que hacen en el artículo de la forma más simplificada posible. A ver si conseguimos enterarnos de la idea detrás de todo esto.
Superposición cuántica
Como hemos discutido muchas veces en este blog la cuántica permite definir estados en los sistemas que están compuestos por combinaciones de estados que a nuestra escala son mutuamente excluyentes.
Por ejemplo, si tenemos una membrana metálica muy pequeña y muy ligera esta puede ser puesta en un estado cuántico en el que hay información de dos posiciones a la vez.
Es decir, el estado cuántico nos dice que el sistema puede estar aquí o allí (aquí y allí son posiciones distintas separadas una distancia muy pequeña).
Al igual que el gato de Schrödinger puede estar en un estado superpuesto de vivo y muerto (que es un ejemplo sacado de contexto), es posible poner una membrana metálica en un estado superpuesto en sus posiciones.
Realmente de lo que se habla es de una superposición en la posición de su centro de masas.
El centro de masas de un sistema es aquel punto que nos permite decir cómo se trasladará un cuerpo al aplicarle una fuerza sin considerar su forma.
En dicho punto es como si estuviera concentrada toda su masa.
En el caso de la imagen, el bate va girando cuando se escapa de la mano del jugador, sin embargo, hay un punto, el centro de masas que describe el movimiento parabólico que esperaríamos si toda la masa del cuerpo estuviera concentrada en el mismo.
Pues bien, lo que han conseguido hacer ya experimentalmente es superponer posiciones del centro de masas de membranas metálicas.
Para ello lo que hacen es enfriarlas mucho, con eso consiguen que las vibraciones y la energía del sistema sea muy pequeña y que los efectos cuánticos se pongan de manifiesto.
Así, acoplándolo a un resonador (una cosa complicada y tal) consiguen una superposición de posiciones del centro de masas.
Superposición de estados (del centro de masas) de un organismo vivo
Lo que proponen en el artículo es poner una bacteria sobre la membrana metálica y enfriar el sistema tanto como para percibir los fenómenos cuánticos. Evidentemente, en el proceso la bacteria queda criogenizada, así que decir si está viva o muerta es una cuestión peliaguda.
En las condiciones que se proponen la bacteria cristalizaría, congeladita totalmente.
Eso sí, se sabe que en esas condiciones se puede volver a calentar la bacteria y sigue siendo un organismo funcional.
Al enfriar el sistema la bacteria se queda pegada a la membrana metálica.
La masa de la bacteria es mucho menor que la de la membrana con lo que podemos aplicar el proceso de superposición que hemos descrito para la membrana con un resonador y tal.
Lo que obtendríamos sería que el estado del centro de masas membrana-bacteria estaría superpuesto en dos posiciones distintas.
El teletransporte
Pues sí, ahora podemos teletransportar algo.
¿El qué? Pues como hemos contado en alguna ocasión en el teletransporte cuántico no desaparece un sistema de aquí y aparece allí.
Lo que ocurre es que tenemos dos sistemas iguales separados una gran distancia y lo que hacemos es que el estado de uno de los sistemas se teletransporte al segundo de ellos.
Desgraciadamente el estado del primer sistema se destruye sin remedio.
Eso quiere decir que tenemos que tener dos bacterias y que podemos llevar el estado de una de ellas a la otra.
Por supuesto, ambas han de estar sobre membranas superenfriadas y toda la pesca que hemos contado.
Que no os engañe la imagen, ahí no hay ninguna aparición aquí y aparición allí de nada. Lo que se teletransporta es un estado cuántico entre dos bacterias que ya estaban en sus respectivos lugares.
Ciertamente, si se hiciera el experimento y saliera bien sería espectacular y nos alegraríamos mucho, pero por ahora solo es una propuesta teórica.
Entrelazamiento y teletransporte
Este es un aporte muy interesante, a mi entender, del artículo. Lo que proponen es tomar el estado cuántico de una proteína o molécula (de hecho proponen solo es espín de una determinada molécula presente en la bacteria, pero por algún sitio hay que empezar) y entrelazarlo con el estado cuántico del centro de masas de la bacteria sobre la placa.
El entrelazamiento permite que haya fuertes correlaciones entre el estado de la molécula interna y la posición del centro de masas.
Lo genial es lo siguiente:
1.- Entrelazamos (correlacionamos) el estado de la molécula interna y el estado superpuesto de la posición del centro de masas.
2.- Teletransportamos el estado del centro de masas a otra bacteria lejana.
3.- Como ese estado es idéntico al de la bacteria original podemos entrelazarlo ahora con una molécula interna (del mismo tipo que la anterior) en la nueva bacteria.
Con eso conseguimos “llevar” el estado interno (por ahora solo un espín ha sido propuesto) de la bacteria inicial a la bacteria final.
Lo que yo pienso
Se está diciendo que se podrá copiar la memoria de un organismo a otro y cosas así. Bueno pues sí, se podrá, o más bien, se podría si:
a) La memoria se codifica cuánticamente en moléculas de un cerebro.
b) Si aprendemos a hacer esto a gran escala y con seguridad.
Esas son dos condiciones fuertes.
Aún no tenemos muy claro como funciona eso de la memoria y aunque hay propuestas de que se codifica cuánticamente en el cerebro la verdad es que no estamos seguros de nada.
Una propuesta sobre el cerebro cuántico que parece bastante seria la pueden encontrar aquí:
Y aquí la opinión de Preskill:
Pero lo dicho, solo es una propuesta.
Así que, esa es la idea (muy simplificada) de lo que se propone en el artículo de marras. Pero no, no hay teletransporte que te haga llegar a casa instantáneamente o visitar parajes exóticos a tu gusto.
Qué le vamos a hacer.
Nos seguimos leyendo…
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