Explicando el entrelazamiento cuántico

A veces me sorprende cómo se pueden complicar las cosas con respecto a ciertos fenómenos físicos, que tienen una explicación sencilla y razonable, pero en el que se insiste, una y otra vez, en buscar, y encontrar, fantasmas y elementos que casi entrarían en la categoría de magia. Pero el mundo real no es mágico, al menos en lo que respecta a la ciencia y la física. En otros órdenes de cosas, cada cual tiene su opinión, siempre totalmente respetable. Pero yo aquí hablaré de física teórica, nada más.

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No; nada viaja entre partículas entrelazadas

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Imposibles ficticios. Hoy: el teletransporte

Segunda entrada de esta nueva sección, donde desgranamos conceptos, tecnologías y situaciones que se dan en la ciencia ficción, y que son completamente imposibles, o al menos lo serán durante demasiado tiempo como para que podamos verlos, nosotros o nuestros biznietos. Hoy voy a hablar de algo tremendamente popular: el teletransporte.

“¡Scotty, teletransporte!”

Esta frase nunca la dijo el capitán Kirk. De hecho, sucede lo mismo que con la frase “vuélvela a tocar, Sam” de Casablanca. Sí dicen frases parecidas, pero no la misma. Me estoy refiriendo a Montgomery Scott, el ingenioso jefe de ingenieros de la nave USS Enterprise, matrícula NCC-1701. ¿Por qué 1701? Es la hora en que la nave de “Planeta prohibido” llega al planeta donde se encuentran el profesor y su joven hija, junto al famoso robot “Robby”.

Pero centrémonos. ¿Por qué nace la idea del teletransporte en Star Trek? Es más: ¿qué es el teletransporte?

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Teletransporte en Star Trek

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Entrelazamiento cuántico en redes, el futuro de las comunicaciones

Tradicionalmente, cuando se da una noticia impactante relacionada con un gran avance en el mundo de la ciencia y la tecnología, siempre suelen aparecer países como Estados Unidos, alguno o algunos de Europa, o Japón. Por supuesto otros países también desarrollan aspectos clave del mundo moderno, pero estos tres componentes son los habituales.

¿Y China? Vamos a tener que ir acostumbrándonos a que China deje de ser ese inmenso país de mano de obra barata, pocos o nulos derechos civiles y trabajos casi forzados. A partir de ahora, tal como se comenta en este enlace, China será un país de mano de obra barata, pocos o nulos derechos civiles, trabajos forzados, y una gran innovación en ciencia y tecnología. ¿Por qué? Ya lo he comentado en otras entradas: China, que es ya la segunda potencia mundial, quiere aprovechar el ridículo que está haciendo Estados Unidos con su presidente medievalista, y Europa con sus interminables rencillas, para tomar las riendas del futuro. Japón es la única que puede ofrecer algo de resistencia, pero el país tiene problemas de diversa índole industrial y social que deberán atajar rápidamente.

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La Luna, objetivo primario de China

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Entrelazamiento cuántico y el experimento EPR

Un poco de humor para encarar la nueva semana con ganas. Mi perrita Lyra desde pequeña fue muy inquieta para la ciencia. Su hermanito es, digamos, algo más práctico…

Lo cierto es que el entrelazamiento cuántico es uno de esos fenómenos de la naturaleza que más sorprenden a los físicos de partículas. El propio Einstein quiso demostrar que la mecánica cuántica y el entrelazamiento cuántico iban en contra del principio de localidad de la teoría de la relatividad, un aspecto básico que nos dice que todo fenómeno tiene una causa, y la causa un efecto, que solo se puede transmitir a como máximo la velocidad de la luz.

Sin embargo el entrelazamiento cuántico funciona, y se ha demostrado muchas veces ya. Eso sí: no se transmite información de forma instantánea. Si lo hiciese, la teoría de la relatividad caería como un castillo de naipes.

Actualmente, a los medios de comunicación pocos serios les ha dado por llamar a este efecto “teletransporte cuántico”. No lo es, en absoluto, y como digo, no se transmite información. El experimento EPR sí nos dice algo: la incompatibilidad entre mecánica cuántica y relatividad general implica que una teoría mayor, más completa, debe ser descubierta. Se han propuesto varias, entre ellas la teoría de cuerdas, pero ninguna de momento está demostrada empíricamente.

Eso sí, los medios de los que hablaba antes nos pondrán imágenes de Star Trek, y de personas viajando de un punto a otro al instante. Genial, pero imposible de momento. Si algún día puede hacerse está por verse, pero algo así requeriría transmitir trillones de estados de información de cada partícula a otro punto. Algo que sin duda va a tardar mucho, mucho tiempo en ser posible.

Pero quién sabe las sorpresas que nos depara el futuro. Quizás la respuesta esté ahora mismo en los recientes experimentos del CERN que actualmente se analizan. Esperemos que así sea. Pero, de un modo u otro, haremos ciencia, no conjeturas sin base y con el único fin de llenar periódicos y webs sensacionalistas.

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China lanza el primer satélite de telecomunicaciones cuántico

Hace unas entradas (no de mi cabeza, del blog) comenté que Estados Unidos tiene motivos para preocuparse con China sobre la carrera espacial y tecnológica. Y por supuesto, lo contrario también es cierto, todo depende de quienes creas que son los buenos y los malos. Pero en esta ocasión, China está yendo a por todas en un aspecto crucial de su desarrollo: las telecomunicaciones, y más importante, la seguridad de las mismas.

En una época en la que toda la información es susceptible de ser robada, ¿por qué no buscar nuevas alternativas? Eso es lo que se pretende con la computación cuántica. Consiste esta idea en usar computadoras y comunicaciones basadas en las propiedades de la física cuántica, usando partículas como elemento primario de información.

En este sentido, China acaba de lanzar un satélite experimental que va a permitir, si todo va bien, realizar comunicaciones cuánticas con estaciones de tierra, usando partículas entrelazadas cuánticamente. Lo bueno de este sistema es que es virtualmente imposible para un tercero capturar esta información, ya que si no se dispone del otro par entrelazado, la información se pierde irremisiblemente cuando colapsa la función de onda de la partícula.

El sistema es muy sencillo: si la información es capturada, el emisor podrá detectarlo inmediatamente, y detener el proceso de envío en el momento en que esa información comienza a ser capturada. Esto ocurre porque está provocando el colapso de la función de onda de las partículas entrelazadas. No existe sistema físico conocido que pueda robar información de una computadora cuántica debido precisamente a este fenómeno, y ni el más loco escritor de ciencia ficción se atrevería a poner en duda algo así.

Sin duda, un experimento realmente interesante, que nos introduce en el mundo de la computación y las comunicaciones cuánticas, un nuevo horizonte lleno de posibilidades. El futuro se escribe estos días con este experimento, y otros similares que se llevan a cabo en tierra. Google tiene también su prototipo de ordenador cuántico, al igual que IBM. Es cuestión de tiempo que nuestros ordenadores cotidianos sean piezas en un museo. Y yo que me dedico a esto de la informática (sí, a veces hasta trabajo incluso) me temo que también, pero bueno tampoco se pierde tanto. Nos espera un futuro apasionante en este campo.

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Oiga, ¿es el espacio? Se ponga