El proceso básico de la teleportación

cuántica es explicado, en sencillas

palabras, por un auténtico experto

en la materia.

Dr. SAMUEL L. BRAUNSTEIN

Inglaterra

www.cs.york.ac.uk/~schmuel

Di una charla en el Science Fiction Club de Rehovot el 31 de enero de 1995 sobre teleportación cuántica y otras cosas locas. Me pidieron que tratara de escribir la primera parte de mi charla donde consideraba qué significa la “teleportación”  y qué tan difícil podría ser en realidad. Yo no pretendo ser la mayor autoridad en la materia, sino decir simplemente lo que pienso al respecto. Mi interés en la investigación está con el fenómeno cuántico fundamental y fuera de eso es probable que tropiece como cualquiera.

Para empezar preguntémonos qué puede significar el término “teleportación”. Después de todo, si alguno viene diciéndole “¡mire, finalmente lo hice!, he descubierto cómo teletransportar…” nos gustaría ser capaces de decidir si estamos hablando incluso el mismo lenguaje. Bien, como tengo visto Star Trek me figuro que puedo intentar algo que lo defina:

La teleportación es alguna clase de transporte “incorpóreo” instantáneo.

Ahora esperemos un segundo, ¡yo no puedo comprar eso! La teoría de la relatividad de Einstein – y muchas décadas de pruebas experimentales lo respaldan incondicionalmente – dice que la velocidad más rápida es la velocidad de la luz. Si tomamos esto como parte de la normativa de la ciencia entonces vamos a tener que cambiar inmediatamente nuestra definición a:

La teleportación es alguna clase de transporte “incorpóreo”.

(Por lo menos por el momento).

Bueno, eso está un poco mejor, pero he sido bastante impreciso con lo que quiero decir con “incorpóreo”. Quizá debería dejar que sea la figura de abajo nuestra mejor guía sobre lo que eso podría significar:

Supongo que si pienso sobre esta definición por un ratito empezaré a darme cuenta de que ya tenemos montones de ejemplos de teleportación a nuestro alrededor todos los días:

El teléfono: transporta ondas de sonido como electricidad.

El fax: transporta una imagen.

La World Wide Web:…

Bien, ¿cuentan éstos como teleportación? Ellos son en realidad procesos de copia. Dejan el sonido, la imagen, lo-que-usted-tenga atrás y envían la copia al otro lado del espacio de un modo incorpóreo. Hmmmm, ¿compraríamos esto? Ellos no dejan atrás una copia en nuestro programa de TV favorito. Bien, tal vez sea eso precisamente lo que hacen. Ellos tienen alguna máquina que mide totalmente las posiciones y velocidades y tipos de átomos de toda la persona y luego envía esa información (digamos por ondas de radio) hasta el lugar donde el cuerpo es reconstruido por otra máquina. Bueno, en la TV ellos también aprendieron cómo recrear a la persona a partir de la información aparentemente sin una máquina para recibirla. (¡Una cosa a la vez, por favor!).

¿Qué hay acerca del original? Bueno, quizá la máquina que mide todos aquellos átomos tuvo que cortar a la persona en pedazos para hacer eso. Yo supongo que podría ser parecido a una máquina fotocopiadora con una lámpara de flash que se pone demasiado caliente (vaporizando el original). Este no sería un requisito absoluto. En cuanto alguien resolviera cómo construir un proceso de copia más moderado se podría dejar atrás el original. ¿Querrían hacerlo? ¿Sería copiada el alma? ¿La copia igual tendría que pagar impuestos si el original estuviera todavía dando vueltas por ahí? Supongo que no puedo responder a todas las preguntas.

Por supuesto, si pudiéramos saber cómo hacer esto podríamos incluso encontrar nuevos campos de investigación como la “religión experimental” ¿Quién sabe?

¿De cuánta información estamos hablando de todos modos? Bien, el proyecto “humano visible” de The American Nacional Institute of Health requiere alrededor de 10 Megabytes (esto es cerca de 10¹¹ = 100.000.000.000 de bits de preguntas “si/no”, es decir unos diez CD ROMs) para dar total información tridimensional de un ser humano hasta un milímetro de resolución en cada dirección. Si nos olvidamos del reconocimiento de átomos y de medir sus velocidades y sólo lo ponemos a escala para una resolución del largo de un átomo en cada dirección tenemos cerca de 10³² bits (un uno seguido de treinta y dos ceros). Ésta es tanta información que incluso con las mejores fibras ópticas imaginables ¡tomaría más de cien millones de siglos transmitir todos esos datos! ¡Sería más fácil caminar! ¡Si condensáramos toda esa información en CD ROMs ésta encajaría en un cubo de casi 1000 kilómetros de lado! ¿Dije lo suficiente?

Eh, pero todos ustedes están clamando ahí fuera "¿qué hay sobre el principio de incertidumbre, puede usted medir realmente las cosas con tanta precisión?" Bien, la teoría cuántica nos dice que la precisión con la que nosotros podemos medir la posición y velocidad de cualquier partícula está limitada por una fórmula muy simple:

         incertidumbre en la velocidad

         incertidumbre en la posición x---------------------------------------

velocidad de luz

             un millonésimo del radio de un átomo de Hidrógeno

     >   ----------------------------------------------------------------------

          la masa de la partícula / la masa de Hidrógeno

Si nosotros queremos medir cada átomo dentro de un tamaño atómico típico esto  significa que las velocidades serán inciertas por aproximadamente 300 metros por segundo (si la partícula pesa tanto como un átomo de Hidrógeno digamos).  

Esto parece rápido, pero no es tan malo. El movimiento ordinario de nuestros átomos estando nosotros a temperatura ambiente es más grande que esto por un factor de tres o más. En otras palabras, el principio de incertidumbre no parece ser demasiado restrictivo por lo que se refiere a qué tan bien podemos medir esos átomos.

Claro que esto no es todo. ¿Qué hay sobre el "estado cuántico" de esos átomos?

¿Importa qué niveles de energía hay en todos ellos? ¿Las reacciones químicas necesitan tener esta información para trabajar una vez que nosotros volvemos a reunir los átomos para hacer a una persona? Bien, ¡mi mejor conjetura es que no! Como es también el mejor supuesto de varios otros científicos a los que les he preguntado. Pero ésa es apenas una respuesta definitiva. Yo supongo lo que tiende a convencerme de que el estado cuántico detallado no es importante para arreglárselas bien cuando usted quiere copiar a una persona y hacer una nueva a partir de la información parcial que es la que se obtiene de las personas que van rutinariamente a los hospitales para una RMN (resonancia magnética nuclear) y RSE (resonancia de spin del electrón) que los examina para ver dentro de ellos. Estos procedimientos mezclan los estados cuánticos de por lo menos un gran número de átomos y núcleos de las personas que están siendo  examinadas, sin embargo eso no parece perturbar sus apetitos (lo que todavía los hace humanos en mi registro). Por lo tanto, aquí de nuevo la naturaleza cuántica de nuestros átomos y moléculas no parece descartar el método de copia de la teleportación.  

¡La cantidad de información involucrada sin embargo no le cabe a uno en la cabeza todavía! Quizás deberíamos comenzar con algo mucho menor...

EL AUTOR se doctoró en física en el California Institute of Technology en 1988 y actualmente se desempeña a la cabeza del equipo de investigación de computación no estándar de la Universidad de York. Ha publicado tres libros y más de 80 artículos en prestigiosas revistas como Physical Review Letters, Nature y Science. Su trabajo sobre teleportación cuántica fue elegido entre los diez más avanzados por la revista Science.

© Samuel L. Braunstein – Derechos reservados

Traducido y publicado con autorización expresa del autor

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