Teletransportación cuántica
Por Agustín
Es un tema interesante, que viene a sugerir la posibilidad de la transmisión de información instantáneamente entre dos puntos, es decir, a una velocidad infinita o, al menos, superior a la de la luz, límite considerado insalvable por la teoría de la Relatividad, aún en vigor.
En realidad lo que este tipo de experimentos va a traer es una necesaria revisión de algunos supuestos de la teoría cuántica. Permitidme que me explique un poco...
Las partículas cuánticamente enredadas -entangled- se generan de forma que si una toma un estado A (spin arriba, por ejemplo) la otra ha de tomar el estado B (spin abajo). Pero esa situación está indeterminada hasta que las partículas sean "perturbadas", por ejemplo hasta que se detecten. Al hacerlo con la partícula cercana, ésta tomará uno de los dos estados -previamente indeterminado-, y automáticamente la otra tomará el otro, que se podrá verificar al detectarla. Es como si alguna información de la partícula de aquí viajara instantáneamete a la de allí para hacerle saber que debe tomar el otro estado. Siguiendo con la metáfora del gato de Schrödinger: Generamos dos gatos enredados cuánticamente, en dos cajas. Mandamos uno de ellos al quinto pino, y el otro lo dejamos en la mesa del laboratorio. Luego procedemos a abrir la caja de éste, y si sale ronroneando, ya sabemos que el otro estará muerto cuando abramos su caja. Alguna información habría viajado de un gato al otro, esté donde esté. Fernando Acero nos cuenta que la distancia máxima conseguida con dos fotones enredados es de diez millas a través del espacio libre, sin fibra óptica ni nada. Los teleportacionistas se frotan las manos, mientras que el cerebro de Einstein, que un doctor desaprensivo guardó en un frasco, suelta chispas.
Pero en mi opinión, es más probable que haya que revisar lo de la indeterminación del estado de las partículas -o de los gatos-, antes que renunciar al sacrosanto límite de la velocidad de la luz. Me explico un poco más, y en esto me salgo de la ortodoxia: Una explicación del fenómeno de las partículas enredadas sería que, al crearlas, una ya está predispuesta al estado A, que será el que tome cuando la detectemos, y la otra, complementariamente, estará predispuesta al estado B. De manera que al abrir la caja del gato vivo no matamos al otro, sino que sabemos -y podremos comprobar- que estaba muerto, o más bien predispuesto a estarlo, desde el principio. El problema es que esa predisposición no puede explicarse en el marco actual de la cuántica, a menos que se introduzcan parámetros ocultos, como los que fueron propuestos por Wigner y Bohm a mediados del siglo pasado. Desde este punto de vista, no habría teleportación alguna, ni transmisión de información de ningún tipo entre las partículas, lo que resulta bastante lógico y fácil de entender. Hay que llevar siempre una Navaja de Occam en el bolsillo. Cuáles son esos parámetros y como actúan es otra historia.
Perdón por el rollo, pero estas cosas no se pueden explicar en dos palabras. Ruego a los físicos presentes en la sala que no me tiren tomates maduros, que se pone la pantalla del ordenador hecha un asco.
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¿Te ha inspirado mi comentario?
Precisamente comenté lo del teletransporte al hilo de la criptografía cuántica... ¿Qué casualidad?
La "culpa" es mía
El bueno de Agustín sólo lo había enviado como comentario en ese hilo, pero a mi me pareció digno arranque de otro nuevo.
Modelos
Hay que tener en cuenta que lo que conocemos de la física son modelos. Los que mejor se ajustan a las observaciones empíricas son los que se utilizan, los demás se descartan o se utilizan solo cuando son lo suficientemente exactos para fines prácticos y mucho más simples que los modelos más avanzados y precisos. Por ejemplo: la ley de gravitación universal de Newton.
Pero que un modelo sea exacto no significa que sea completo. Por ejemplo: puede ser un "caso especial", como un modelo de un cuadrado podría ser un caso especial para 2 dimensiones de un modelo de un cubo. Cuando se formula el modelo para el funcionamiento del cuadrado, este es exacto. Sin embargo cuando más adelante se descubre que en realidad no era un cuadrado, sino un cubo, se formularán nuevos modelos de funcionamiento, con un nuevo abanico de posibiliades. El modelo del cuadrado seguirá siendo válido para el caso de 2 dimensiones, pero sabremos que no es completo, sino que hay más.
En ese sentido, el límite absoluto de la velocidad de la luz no tiene porqué ser una descripción completa de como se desplazan los objetos por el universo. Podría muy bien ser un caso especial de una ley más general aún no descubierta.
Esto va en relación a la parte de tu nota en la que haces referencia al "sacrosanto" límite de la velocidad de la luz. En la ciencia no hay nada parecido a algo "sacrosanto". Si encuentras un modelo que describa mejor el universo, es hora de jubilar el modelo antiguo sin derramar lágrimas por ello.
Un cordial saludo,
Andy
PD: El experimento de Schrödinger fué hace 75 años. No hace falta abrir la cámara para saber que a estas alturas el pobre gato ya debe estar muerto ;)
Medidas poco serias
La velocidad se define como el espacio divido por el tiempo.
Espacio, tiempo y velocidad, bien miradas, son medidas poco serias. Otra cosa es la masa o el campo electromagnético, pero el tiempo... puf ¡no es algo que se pueda medir! El tiempo es algo que creamos nosotros, como la cuadrícula e un papel en blanco. Hacemos todos los cuadraditos con líneas paraleles y perpendiculares del mismo tamaño, pero porque nos da la gana.
¿Por qué no usar escalas temporales logarítmicas, por ejemplo?
Y lo del espacio, ya ni te cuento: más cuadraditos.
Me recuerda al típico rollo de los colores básicos: rojo, azul y verde ¿o rojo, azul y amarillo? ¿Y no valdría purpura, rosa y magenta?
Definir como una constante universal algo basado en medidas tan poco serias no tiene mucho sentido. Es algo que sólo funciona en nuestra cabeza, un modelo como bien dices.
Hasta donde yo recuerdo
Hasta donde yo recuerdo tus ideas plantean dos problemas.
Por un lado, el límite de la velocidad de la luz es para la información, puede que haya "cosas" que viajen más rápido que la luz (en el vacío, por supuesto), pero esas "cosas" no deben servir para enviar información, que es lo que causa contradicciones en la causalidad.
Respecto a los protocolos de teleportación cuántica, al menos los más sencillos, de Zeilinger y compañía... podría liarme, pero por cada bit cuántico enviado (que serían instantaneos), hay que enviar dos bits clásicos (por teléfono, cartero, e-mail, o como se quiera). Así que queda claro que no se puede transmitir información más rápido que la luz.
Por otro lado, respecto a las teorías de variables ocultas... bien, ahí tenemos las desigualdades de Bell y los experimentos de Aspect. Parece que no hay teorías de variables ocultas, así que no hay predisposición a nada, ni parámetros, porque si los hubiera, del tipo que fueran, los experimentos hubieran dado otros resultados.
Son cosas distintas
Hola Sac:
Creo que hablas de los protocolos para el intercambio seguro de claves como e BB84, o del esquema de criptografía cuántica basada en pares de fotones entrelazados fue propuesto por Artur Ekert en 1991.
Sin embargo, esta noticia habla de otra cosa, habla de la posibiidad de transmitir información de forma "instantánea" y segura (en teoría no hay canal para esa comunicación o no está en esta dimensión), sin tener que recurrir a protocolos como el BB84, que pueden usar un canal distinto al cuántico para verificación de las bases que se usarán posteriormente para cifrar la información.
Un saludo, Fernando Acero
Que no que no
Se cuál es el BB84, pero en los protocolos de teleportación cuántica, para recuperar el estado inicial (el que se teleporta) hay que hacer una medida sobre el final que depende del resultado del experimento en origen. A ver... hago memoria
Alice tiene dos partículas entrelazadas y una "normal". Le envía una de las entrelazadas a Bob. Hace una medida conjunta de su partícula entrelazada y la normal, es decir, las mide "a la vez". Ahora el estado de la partícula "normal" ha pasado a la que tiene Bob... salvo por algun tipo de corrección que depende de la medida que ha hecho Alice en su sistema, de manera que Alice tiene que enviar un mensaje clásico a Bob para decirle el resultado de su medida conjunta. En función a esto, Bob puede corregir su partícula para obtener el estado inicial.
El teletransporte está en que Alice y Bob pueden compartir las partículas en enero y no hacer las medidas hasta mayo, cuando estén alejados... podría parecer entoces que el teletransporte de información es instantaneo, porque Alice hace la medida conjunta y Bob ya tiene la particula con información... sin embargo hasta que Bob no recibe la llamada de Alice, no sabe corregir esa información.
Creo que no ha quedado muy claro, pero no se expresarme mejor :(
Otra vez con lo mismo. A ver
Otra vez con lo mismo. A ver repito la aclaración de siempre:
Nada en la física actual ni ningún experimento que se haya podido hacer sugieren que sea posible transmitir información más rápido que la luz. Es una restricción inherente a la estructura del universo y si bien a todos nos gustaría poder saltarnos esa "regla", todo indica que no existe ninguna manera.
La teletransportación puede ser posible, y puede llevar información, pero no puede llevar una información previamente conocida.
En definitiva: no existe una manera de establecer una comunicación más rápido que la luz. Si algún día algún experimento o teoría hace vislumnbrar una posibilidad así, será el momento de volver a empezar con la física porque habrá que explicar por qué los relojes atómicos de los satélites cuentan un tiempo diferente de los que se encuentran en tierra, o por qué las partículas en un acelerador no siguien trayectorias newtonianas sino las dadas por la relatividad. Por ahora eso no ha ocurrido y nada hace pensar que vaya a ocurrir.
Alejandro Nestor Vargas
http://theflatearthsociety.org/
La información puede "viajar" más rápido que la luz
Si envío un bit a 100.000 km por segundo de un punto a otro la informacion a viajado aun tercio de la velocidad de la luz.
si envio 8 bits (venga, vale, dejémoslo en 7 + el de paridad) en paralelo a 100.000 km la informacion ha viajado a una media de 700.000 km segundo ¡más del doble que la velocidad de la luz!
Seamos serios: el límite de la velocidad de la luz se aplica a la materia, es decir que una párticula no puede recorrer más de 300.000 km en menos de un segundo.
¿Qué es la información? ¿A qué huelen las nubes? zsum zsum
Recordatorio: la información no viaja, se transmite. Y más que de velocidades de transmisión se habla de tasas de transferencia.
Hombre
yo creo que una cosa es la velocidad y otra "el ancho de banda". Me recuerda a aquello de qué es más rápido, un ADSL de los últimos o un trailer de una compañia de mensajería lleno de discos duros hasta los topes...
Sobre que es la información... bueno, que se lo pregunten a Shanon y compañía, pero teniendo en cuenta que tiene definida una entropía y demás...
Pero si quieres cambiar los términos digamos que entonces la relatividad no permite fenómenos que permitan transferir información más rápido que la transferiría un haz de luz moviéndose en el vacío. ¿mejor?