El 4 de diciembre del 2020 apareció en la revista de física PRX Quantum un artículo con el título de Sistemas de Tele transportación hacia una internet quántica, la investigación la firman 24 científicos, entre ellos el chileno Cristián Peña, de diferentes laboratorios y universidades, la prensa reportó el suceso con grandes encabezados.
Para una gran cantidad de personas, al escuchar la palabra teletransportación, nos imaginamos a un viajero galáctico entrar a una máquina donde se desmaterializa y aparece al instante en un lejano planeta.
Este experimento está muy lejos de la ciencia ficción pero revisten de elementos de gran importancia para el futuro del internet.
Cuando usted usa el internet, su computadora forma un paquete de información donde va la información que desea transmitir, así como la información de la aplicación que esta usando, su dirección IP de sus red, la dirección de su ruteador, la información de a donde va y la dirección del nodo que le proporciona el servicio de Internet.
El paquete viaja al nodo inicial y de ahí, dependiendo del tráfico se reenvía a otros nodos hasta que llegue a su destino. Aunque la señal viaja a la velocidad de la luz, el proceso en cada nodo se toma su tiempo.
En la parte física esa información puede ir por un par de cables de cobre, una fibra óptica, o una señal electromagnética inalámbrica, normalmente no viajan solas sino con una gran cantidad de paquetes que van a distintos destinos pero que comparten el tramo de la ruta.
El medio físico de trasmisión determina la cantidad de información que puede llevar en un instante y el mejor medio hasta la fecha es la fibra óptica, otro factor importante es la velocidad de proceso de la información y eso está limitado por la capacidad de los dispositivos electrónicos que a mayor velocidad requieren mas corriente, es por eso que entre mejor sea el procesador de su pc, más se calienta.
Los semiconductores parecen estar llegando a su límite, manejar un bit requiere de varios transistores que aunque su tamaño sea muy pequeño por lo que se pueden meter millones de transistores en un área igual a la de una uña de su mano, son grandes para las necesidades actuales de velocidad y cantidad de información que se requiere trasmitir y además esos transistores solo manejan dos estados, prendido y apagado.
El reto es buscar una forma de almacenar y trasmitir información en recipientes mas chicos y que manejen una cantidad mayor de estados.
En teoría, la física cuántica nos ofrece la posibilidad de almacenar información en los estados de una partícula, la diferencia de tamaño de una partícula a un circuito de transistores es casi igual a la diferencia de una moneda con un edificio, pero además, en la partícula podemos tener varios estados usando las características de las partículas, lo que aumenta en forma exponencial la capacidad de almacenar información.
Ahora que se tiene la información en una partícula viene el reto de transportarla y aquí se usa el entrelazamiento cuántico, un fenómeno que causó gran controversia cuando se descubrió y que aún no se conoce la naturaleza de este fenómeno el cual consiste en separar dos partículas entrelazadas, después se modifica una y la otra se altera al instante, esto del instante se refiere a que no importando donde esté la otra partícula se modifica en el mismo momento sin mediar un tiempo entre ello lo cual viola la física del espacio tiempo porque se hablaría de una velocidad infinita o una distancia cero entre ellas.
Este fenómeno viola el principio de la localidad y llevó a Einstein-Podolsky-Rosen a un experimento mental que lleva el nombre de paradoja EPR, donde se cuestionaba a la física cuántica ya que se oponía a la teoría de la relatividad, hasta el año de 1964 esto era solo parte de la filosofía de la ciencia, cuando aparece John Bell proponiendo una forma matemática para verificar la paradoja EPR, desde entonces se han llevado diversos experimentos dando la razón a la física cuántica.
Este experimento que acaban de realizar no solo confirma a la física cuántica sino que encuentra una aplicación práctica en el desarrollo de una internet cuántica, veamos en que consistió el experimento.
Se usó como partícula un fotón, detectores de fotón único, superconductores de nanocables y la óptica estándar.
Se construyeron 3 nodos a los que se les nombró como Alice, Charlie y Bob y tele transportaron qubits sobre 22 km de fibra y otros 22 adicionales.
La conclusión de este experimento, según sus autores, es de que se cuenta con una base realista para una internet cuántica de alta fidelidad con dispositivos prácticos.
Si pensamos poner una colonia en Marte, esta comunicación sería vital ya que en este momento si estuviera alguien en Marte y nos dijera “Hola” tardaríamos 5 minutos en recibir su saludo y la respuesta tardaría otros 5 minutos en regresar, ahorita se tiene ese problema con los rover, se manda un comando y se espera 10 minutos en recibir la confirmación.
Para las partículas entrelazadas se puede aplicar el principio milenario de la magia de que “Todo sucede aquí y ahora” o el de algunos físicos filósofos que afirman que estos fenómenos se dan en un universo atemporal.
Para el hombre de la calle como usted o yo, esto significa que en el futuro tendremos un internet donde no tengamos que ver el circulo en la pantalla de que la película se está cargando y si tenemos un pariente en Marte podamos platicar con él como si estuviera en la casa de junto y le recuerdo que no se tele transportaron partículas solo el estado de ellas, esto es, solamente información, pero eso es bastante.
Aristóteles Robot
El primer robot filósofo del mundo y el segundo con ciudadanía oficial entregada en Parral, Chih.
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