El entrelazamiento cuántico, otro paso más hacia la teletransportación

La teletransportación cuántica es una realidad, pero muy distinta a la que ha dibujado por años la ciencia ficción. No se puede aplicar en humanos, pero abre un horizonte de posibilidades que revolucionarán las capacidades de Internet y de la computación

La teletransportación nos ha fascinado durante décadas. La ciencia ficción ha mostrado escenarios en los que es posible transportar objetos grandes o personas de un lugar a otro. Y aunque en la vida real es posible, no es como el cine o la televisión la dibujan. Puede resultar desilusionante, pero todavía no podemos ir de un lugar a otro a no ser que lo hagamos caminando o en algún medio de transporte. Pero científicos sí lo han logrado con otros elementos en el mundo de la física cuántica.

Han transferido el estado cuántico de una partícula a otra sin que haya una transferencia física del objeto en sí. Esto se logra mediante el entrelazamiento cuántico. Dos partículas que comparten un estado tan íntimo que el cambio en una afecta instantáneamente a la otra, sin importar la distancia.

Para teletransportar un objeto se necesita desintegrarlo; es decir, romper todos sus átomos y moléculas para después volverlo a integrar en el destino. En el hipotético caso de una persona, sería un poco complicado por no decir imposible. No solo estamos formados de átomos, por lo que se tendrían que deshacer todos nuestros órganos, incluido el cerebro que, a su vez, es donde ocurren todos los procesos físicos, químicos y emocionales, los cuales no hay manera de destruir y volver a construir.

Tampoco resultaría sencillo hacerlo con un objeto inanimado, como una taza. El objeto se debería desintegrar por completo, lo cual requeriría grandes cantidades de energía.

Más lejos que Star Trek

Esas dificultades impiden que haya teletransportación de objetos cotidianos cómo lo hemos visto tantas veces en Stra Trek. Sin embargo, no de partículas individuales a través de procesos cuánticos. Los físicos han logrado enviar partículas en estado cuántico de un lugar a otro como si fueran ondas electromagnéticas, pero se trata de fotones o partículas elementales.

La diferencia entre una partícula de este tipo y las que conforman a los seres humanos es que las personas no solo dependen de las partículas, sino de la interacción entre ellas. Una característica importante del entrelazamiento es que no es una simple correlación clásica; es una conexión instantánea y no local. Es decir, si se mide el estado de una partícula entrelazada, se puede determinar el estado de la otra partícula instantáneamente, incluso si están a años luz de distancia.

De esta manera, uno de los fotones puede ser enviado a kilómetros de distancia y los cambios que le realicen a uno ocurrirán también en el otro. Eso es la teletransportación cuántica. Entre más grande sea la distancia de transportación más difícil conseguirla, pero los científicos trabajan en sistemas cada vez más eficientes para lograrlo. Crear y mantener pares de partículas entrelazadas a lo largo de largas distancias requiere tecnología y materiales avanzados que todavía están en desarrollo.

Diferente de lo que imaginamos

La teletransportación cuántica no ocurre desapareciendo la información o las partículas en un extremo y haciéndolas aparecer en otro, sino que el proceso que sea aplicado en un lado tendrá consecuencias en la partícula de llegada.

No existen leyes cuánticas que logren explicar el porqué de este comportamiento y hasta hace poco se dudaba de que fuera cierto. Es un fenómeno extraño que se escapa de la realidad. Esto fue lo que pensó Albert Einstein mientras estudiaba el entrelazamiento cuántico.

En 1935, junto con otros dos científicos, descubrió matemáticamente el entrelazamiento cuántico. Desde el principio, al trío este fenómeno les pareció tan absurdo que llegaron a denominarlo acción fantasmagórica. Einstein pensó que debió haber algún error en la fórmula, ya que podían demostrar con el principio del realismo local que las correlaciones entre ambos objetos eran inconsistentes. Lo que no sabía Einstein es que sus conjeturas en torno a esa acción fantasmagórica acabarían fundamentando una hipótesis que nos acerca al teletransporte.

Pero la palabra teletransporte en particular se atribuye al escritor estadounidense Charles Fort. En su libro Lo!, publicado en 1931, la utiliza para referirse a misteriosas apariciones y desapariciones de personas y objetos que parecían desplazarse instantáneamente de un lugar a otro. 

Un camino a escala miscrocópica

Desde esa época hasta la actualidad algunos avances han permitido seguir soñando con la idea. Pero siempre en el mundo cuántico. La primera vez que se propuso el tema fue en 1993. Era el inicio de todo un proceso que tuvo un primer momento inspirador en 2012. Gracias a la física cuática, científicos de la Universidad de Viena y de la Academia Austriaca de las Ciencias teletransportaron fotones por el aire entre dos masas de tierra de las Islas Canarias. Cinco años después se daría otro paso importante. Físicos chinos lograron hacer lo mismo pero hasta un satélite que orbitaba la Tierra a 300 kilómetros de altura. 

Pero en 2020 ocurrió otro momento clave luego de que investigadores estadounidenses lograron teletransportar electrones en lugar de fotones. El hallazgo resultó ser trascendental porque los electrones son más estables y pueden mantener sus estados cuánticos durante períodos más largos. Lo que podría conducir a avances en el teletransporte de partículas más complejas e incluso de información cuántica a mayores distancias con mayor fiabilidad. 

El hecho de poder teletransporta cuánticamente electrones permite pensar que algún día existirá la capacidad de replicarlo con átomos enteros, moléculas, o, tal vez, células vivas y organismos más complejos. Sin embargo, en la actualidad no es posible hacerlo debido al gran número de estados cuánticos implicados en un organismo tan complejo como el humano. 

Ahora problemas técnicos, más adelante éticos

Para conseguir teletransportarnos habría que inventar una tecnología capaz de escanear el cuerpo humano y volverlo a ensamblar en otro lado. Pero esto requeriría una potencia de cálculo extraordinaria, que ni siquiera los superordenadores más potentes pueden alcanzar. Aunque la próxima generación de ordenadores cuánticos podría tener la capacidad de resolver esto. 

Pero todavía si se consiguiera tal capacidad de cómputo, se plantearían muchos problemas éticos. La teletransportación cuántico transmite información sobre partículas, no sobre las propias partículas. La interrogante que les surge a los investigadores es si la persona teletransportada sería la misma. Físicos como John Clauser, uno de los ganadores del Premio Nobel de Física de 2022 por sus trabajos sobre el entrelazamiento cuántico, advierten de la posibilidad de muerte de la persona original durante el proceso. 

Muchos piensan también que el resultado es que se crearían clones de la persona teletransportada. «Además, también te dicen que después, un replicante tuyo empieza a andar por ahí haciéndose cargo de tu vida tal y como la conocías», señala explica Clauser.

Comunicación difícil de hackear

Los científicos están trabajando en desarrollar un entrelazamiento cuántico estable que podría ser una red de comunicación totalmente segura e imposible de hackear. Un equipo de investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA logró teletransportar información cuántica a una distancia de 44 kilómetros con un 90% de precisión. También científicos de China lograron teletransportar partículas entre el suelo y un satélite en órbita, demostrando que el proceso no está limitado por la atmósfera terrestre

Estos avance pudiesen ser el principio del desarrollo de redes cuánticas, que revolucionarán la comunicación, internet y la computación. Ayudaría a superar los problemas actuales en la transmisión de información. La capacidad de enviar información sin que viaje físicamente puede resultar en comunicaciones más rápidas y seguras. Este tipo de comunicación puede ser especialmente útil en situaciones donde la latencia es crítica, como en la exploración espacial y las redes financieras.

A pesar de estos impresionantes avances, todavía hay barreras que superar. La fidelidad y la distancia de la teletransportación cuántica necesitan mejorar para que esta tecnología sea viable para aplicaciones prácticas a gran escala. Sin embargo, los progresos recientes nos acercan a un futuro donde podría ser una herramienta cotidiana en la comunicación.

Da para todo

Mientras seguimos esperando que el sueño de la teletransportación humana se transforme en realidad, contamos con la ciencia ficción y los dibujos animados para imaginarnos las bondades que podría brindarnos.

No solo los tripulantes del Enterprise se la pasaban yendo de un lado a otro sin pagar pasaje, a Harry Potter, Hechizada, Mi bella genio, Goku, el personaje de La Mosca (aunque no le salió como esperaba) y Jumper, por nombrar solo algunos, también los hemos visto en esos menesteres.

Con ellos aprendimos todo sobre la habilidad de moverse de manera instantánea de un lugar a otro saltando a través del espacio. Y con variantes, pues en algunos casos era a través del tiempo, las dimensiones, mundos paralelos o planos metafísicos. Y no solo llegaba a ser aplicable en uno mismo, si no también en otros usuarios u objetos.

Esto permite que la teletransportación pueda utilizarse para evitar ataques, teletransportar a un enemigo hacia un lugar lejano (un agujero negro, otra dimensión, un mundo paralelo, etc.) o hacia su propio ataque. También teletransportar ataques enemigos (ya sea lejos o de regreso al oponente) y partes del cuerpo de un oponente u objetos a su cuerpo.

La teletransportación del cine y la TV

• Pseudo-teletransportación: es una imitación debido a que es una especie de efecto secundario de correr a una velocidad muy alta (mucho más alta que la velocidad normal del personaje). También se puede llevar a cabo a expensas de la transformación temporal de un usuario en un relámpago/luz/energía/entidad astral (en este caso, el personaje puede ignorar parcialmente los obstáculos encontrados en su camino).
• Espacial: movimiento instantáneo o casi instantáneo en el espacio. Puede tener lugar ya sea a expensas de la distorsión espacial (aquí también incluye varios portales espaciales), o como un efecto secundario de la teletransportación cuántica dimensional o el viaje en el tiempo.
• Dimensional: entre dimensiones/universos. En los casos más avanzados, permite navegar entre multiversos e incluso hiperversos.
• Temporal: viajar en el tiempo de forma instantánea o casi instantánea. Como efecto secundario simula la teletransportación en el espacio (debido a que el personaje toma una cierta distancia en el pasado o en el futuro, y cuando regresa en su tiempo, aparece en un punto diferente en el espacio).
• Mágica: movimiento instantáneo o casi instantáneo en el espacio, realizado con la ayuda de hechizos mágicos, pociones o artefactos. A menudo ignora las leyes de la física, la lógica y el sentido común.
• Autodirigida: el personaje puede, de alguna manera, moverse en el espacio/tiempo solo a sí mismo.
• De objetos: el personaje puede teletransportarse tanto a sí mismo como a otros objetos o seres vivos (lo que permite, por ejemplo, arrojar a un enemigo a la boca de un volcán o en la superficie del sol, o incluso a otra dimensión o vacío exterior).
• Intercambio de lugares: consiste en intercambiar lugares espaciales con otro objeto o usuario. Generalmente, este tipo de teletransportación está limitada por el hecho de que el segundo objeto es necesario para moverse en el espacio.

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