Logran teletransportación cuántica

Investigación logró teletransportar los estados cuánticos de dos fotones separados por más de 100 kilómetros

Dos equipos de investigadores han extendido el alcance de la teletransportación cuántica a distancias sin precedentes, equivalentes a la que hay entre Nueva York y Filadelfia.

Con teletransportación cuántica no nos referimos a que desaparecerán los aeropuertos y terminales de tren por estaciones cuánticas, ya que el esquema de teletransportación actual sólo altera el estado cuántico de un solo fotón.

Un fotón es la partícula fundamental de los fenómenos cuánticos de las ondas electromagnéticas: es la partícula que traslada todas las formas conocidas de radiación electromagnética como los rayos gamma, luz ultravioleta y luz visible, entre muchas otras.

Es lo anterior la razón por la que un fotón tiene una masa invariable de 0 y que puede viajar a una velocidad constante como es la velocidad de la luz.

Por eso esta transferencia de partículas en el espacio-tiempo es instantánea en buena parte.

La teletransportación cuántica depende del fenómeno de enredamiento, en el cual las partículas cuánticas comparten un frágil e invisible vínculo a través del espacio. Los dos fotones enredados, por ejemplo, pueden tener estados correlacionados y polarizados (si un fotón es verticalmente polarizado, el otro es horizontalmente polarizado).

Pero, gracias a las complejidades de la mecánica cuántica, cada específico fotón permanece sin decidir su polarización hasta que alguno de los dos sea medido mediante las ondas electromagnéticas.

En dicho instante la polarización del otro fotón se encaja en su orientación opuesta de manera prácticamente instantánea, aún si muchos kilómetros se encuentran entre ellos.

Es este enredamiento de fotones lo que sirve como intermediario en el esquema estándar de la teletransportación. No es tanto una teletransportación de las partículas, sino del estado cuántico de cada una de ellas; cada fotón asume el estado cuántico de su par al sentir la onda longitudinal (impuesta) del otro. 

El problema es que, para que el otro fotón asuma el estado cuántico del otro, éste debe saber la naturaleza de polarización del otro, por lo que una comunicación a la velocidad de la luz se necesitaría para sincronizar la manipulación de cada parte.

La teoría estándar de la física arguye que ninguna forma de materia puede viajar a la velocidad de la luz, incluyendo un mensaje. Esta restricción indica que incluso la misma teletransportación obedece este límite cósmico de la velocidad.

En agosto 9, un equipo chino de especialistas había anunciado el logro de una teletransportación cuántica a través del Lago Qinghai, en China, una distancia de 97 kilómetros.

Pero ahora, un estudio más reciente parece haber llegado más lejos: en un artículo publicado el 17 de mayo en el sitio de preimpresión arXiv.org, ochos días después que los chinos anunciaron su logro, un equipo de Europa y otro de Canadá clamó haber teletransportado información de una isla Canaria a otra, un sendero de 143 kilómetros.

Aunque el estudio no ha pasado por el proceso de revisión por pares, por el que se determina la fidelidad de un estudio, proviene de un grupo de investigación renombrado.

Pero eso no es nada comparado con lo que los físicos tienen en mente para futuros experimentos: ambos grupos de investigación notaron que su trabajo es un paso adelante para las futuras estaciones espaciales de teletransportación, en los que la información cuántica podría ser disparada desde la tierra hasta algún satélite.