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Teleportación cuántica. La transmisión a distancia del 'alma', no del 'cuerpo'

China acaba de lanzar el primer satélite de telecomunicación cuántica. Los experimentos de la nave permitirán investigar cómo establecer comunicaciones cuánticas a prueba de ataques cibernéticos, así como investigar la superposición, el entrelazamiento, la teleportación y la llamada ‘acción fantasmagórica a distancia’. En 2011, Tercer Milenio dedicaba un reportaje a la teleportación de información cuántica: La teleportación cuántica es un medio de comunicación a distancia sin precedentes en la historia del conocimiento y la tecnología. Existe gracias a los avances en nuestra comprensión de la física cuántica, la teoría física más exacta que se conoce a día de hoy para describir el Universo. La teleportación cuántica permite el transporte de la información cuántica contenida en un objeto, desapareciendo en su lugar de origen y reapareciendo tiempo después en su destino. Metafóricamente, lo que se transporta es el 'alma' del objeto, no su 'cuerpo'. Siguiendo esta analogía, el 'cuerpo' de un objeto está determinado por su estructura física -atómica y molecular- y el 'alma', por la información codificada en ella.

Enrique Solano 18/08/2016 a las 06:00
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Portada del suplemento Tercer Milenio con el reportaje 'Teleportación cuántica. La transmisión a distancia del 'alma', no del 'cuerpo'.

En la ciencia ficción se usa el término teleportación , a secas, para referirse al viaje de los objetos en su conjunto, en 'cuerpo' y 'alma'. En películas célebres como 'Star Trek', cámaras de teleportación hacen desaparecer a las personas de sus naves espaciales, zapatos y sueños incluidos, y los hacen aparecer en planetas lejanos, preservando sus recuerdos y peinados. Todo se transporta de un punto a otro, la estructura física y la información que, codificada adecuadamente, caracteriza la identidad de personas y objetos.

Este proceso suele durar unos instantes mágicos que la televisión y el cine nos brindan con efectos especiales que sostienen nuestro ensueño, el mismo que nos impide cuestionar lo que queremos creer por el solo hecho de parecernos maravilloso e imposible. No es diferente la actitud de un científico frente a sus descubrimientos, tampoco la que alimenta nuestro mundo sentimental, existencial o estético. Al estudiar escenas cinematográficas de teleportación , cabe la pregunta sobre la ubicación y la existencia de esas personas en un instante intermedio: ¿qué pasa con ellas cuando se están yendo, cuando todavía no han llegado? Sin querer destruir la fantasía, fuente noble del placer y la creatividad, debemos mencionar que no se conoce ningún proceso físico que pueda hacer desaparecer la materia en un aquí y hacerla aparecer en un allá remoto. Es decir, no se puede teleportar el 'cuerpo' (estructura atómica y molecular) y el 'alma' (información cuántica) de un objeto.

Los lectores podrían especular acerca de la conversión entre masa y energía inspirados por la teoría de la relatividad especial de Einstein, E=m·c2, pero no se conoce un proceso controlado y reversible que permita una hazaña de tal calibre. Por ahora, la teleportación del cine no existe, no tiene sustento en ninguna propiedad o teoría física, no corresponde en absoluto a una posibilidad tecnológica. La teleportación cuántica sí es una realidad objetiva, que ha sido reproducida con precisión innumerables veces en muchos laboratorios de todo el planeta.

La estructura física de un objeto cuántico puede ser material, como los átomos, o inmaterial, como los fotones de luz. De un modo u otro, la información cuántica contenida en él está descrita por lo que se denomina su estado cuántico. Son estos estados cuánticos los que se teleportan en los experimentos, representados por objetos matemáticos llamados funciones de onda. Su mera capacidad simbólica o su existencia real ha generado arduos debates durante décadas entre mentes educadas de distintas áreas del saber.

Más allá de interpretaciones metafísicas, la teoría cuántica es probabilista, es decir, no es determinista, predice probabilidades en lugar de valores definidos como las leyes clásicas de la mecánica de Newton y el electromagnetismo de Maxwell. Al mismo tiempo, la física cuántica describe correctamente todo lo observado en los laboratorios y es, por tanto, la teoría física más exacta que hemos producido para describir el diálogo entre nuestro cerebro y el resto del Universo.

La información cuántica tiene como unidad el bit cuántico ó qubit, del inglés 'quantum bit'. Los qubits constituyen la base de lo que un día serían los ordenadores cuánticos ultrarrápidos, a diferencia de los bits clásicos que pululan en los ordenadores actuales. Un bit clásico puede adoptar el valor de cero o uno, un qubit puede tener un estado cuántico asociado con la coexistencia simultánea de cero y uno, haciendo uso de la llamada superposición cuántica. Esta es una de las diferencias esenciales entre la información clásica y la información cuántica.

Una teoría inexpugnable

La física cuántica describe correctamente el mundo microscópico, el de los átomos, y posiblemente el Universo entero. Es difícil cuestionarla, ya que ni un solo experimento científico la contradice. No es el caso de las leyes de la mecánica de Newton, cuya validez es restringida. De hecho, son incorrectas desde un punto de vista microscópico y fundamental, sin que eso afecte a que sean aproximadamente válidas y útiles en el mundo macroscópico. La física cuántica es una teoría de difícil aceptación pero inexpugnable y correcta, por ahora, siempre que se acepte que el objetivo de la física es la descripción matemática y predictiva del Universo, no la imposición de criterios que llamamos equivocadamente intuitivos.

Reflexionemos, la ley de la inercia, la ley de acción y reacción, el concepto de momento angular que ayuda a describir la estabilidad de una bicicleta en movimiento y muchos otros fenómenos clásicos no son intuitivos. Basta preguntar por ellos en las calles de cualquier ciudad o universidad del mundo, a gentes de todas las edades y niveles educativos. Es verdad que el mundo cotidiano, el que llamamos clásico, nos es más familiar y cercano, pero se suele confundir la costumbre con la comprensión y la intuición. Tal vez se podría lograr que el mundo de la física cuántica acabara siendo cotidiano, si un día decidiéramos enseñar a los niños a pensar creativamente con los 'poderes' de la intuición científica y la 'magia' de la descripción rigurosa de los fenómenos del Universo. Se ha insistido mucho en que la verdad científica y las artes se oponen, cuando en realidad son dos caras de la misma moneda: la de la experiencia sensorial humana.

¿Nos hemos dado cuenta ya de que este universo, el único que conocemos, nos pertenece a todos y es nuestra única casa, independientemente de lo que somos, pensamos o creemos? Pues este universo parece estar descrito correctamente por la física cuántica. Y en esta teoría caben y son cotidianos los objetos descritos con estados cuánticos asociados a muchos lugares al mismo tiempo (la superposición cuántica), los canales cuánticos de comunicación (el entrelazamiento cuántico), la teleportación cuántica (comunicación a distancia usando canales cuánticos), la simulación cuántica (nuestro teatro cuántico) y el sueño del procesador ultrarrápido (ordenador cuántico), capaz de hacer ciertos cálculos a velocidades inimaginables para los procesadores actuales.

Enrique Solano es profesor Ikerbasque en la Universidad del País Vasco
 
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