La teleportación es un fenómeno cuántico que solamente sucede a escala microscópica. En la famosa serie de televisión de los años sesenta Viaje a las Estrellas fuimos testigos de un extraño fenómeno físico que, hasta donde sabemos, nunca sucede en la realidad: el de la teletransportación. En la serie -cuyos personajes tenían la peligrosa misión de explorar nuestra galaxia y sus mundos, algunos de ellos habitados- tanto objetos como personas eran teletransportados de un sitio a otro con una sorprende facilidad mediante una sofisticada máquina que los hacía desparecer y luego aparecer en cuestión de segundos, como por arte de magia, en otro punto. Lo que sí sucede es la teleportación, pero únicamente a escala microscópica. Es decir, solamente se han podido teleportar diminutas partículas como fotones y electrones. La teleportación es, pues, “el proceso mediante el cual se transfiere el estado cuántico de una partícula a otra, sin desplazar físicamente a la primera partícula a la ubicación de la segunda”. Este fenómeno está relacionado también con el entrelazamiento cuántico. Por otro lado, los fotones son las partículas que transportan la luz y, desde hace décadas, han podido ser teleportados en los laboratorios mediante técnicas extremadamente complejas que han mejorado y han ido refinándose conforme han pasado los años. El asunto de la teleportación lo traigo a colación porque, hace unos días, un grupo de investigadores de Estados Unidos, encabezados por Jordan Thomas de la Northwestern University en Illinois, logró teleportar, por primera vez, un solo fotón a través del internet que utilizamos todos los días. Las redes de internet, así como las computadoras y teléfonos celulares de uso cotidiano, siguen los principios de la física clásica. Es decir, toda la información es transmitida a través de un código binario conformado por unos y de ceros (bits) y donde solamente puede haber un uno y un cero ocupando una posición (nunca habrá un uno y un cero ocupando la misma posición). En la mecánica cuántica, en cambio, las cosas son un tanto más complejas y la información se transmite a través de qubits, los cuales también están conformados por unos y ceros, pero estos unos y estos ceros, al contrario que en el código binario, pueden aparecer juntos, muchas veces superponiéndose, formando estados cuánticos donde difícilmente es posible conocer con absoluta certeza en donde se encuentra exactamente la información que transmiten debido a que, por ejemplo, un uno y un cero pueden ocupar una misma posición al mismo tiempo. Así, esta superposición de qubits les confiere a las redes de internet mayor seguridad debido a que la información que circula en ellas es más difícil de “hackear” o de ser intervenida por un tercero, justamente por la incertidumbre de saber en donde está realmente dicha información. En otras palabras, las redes de internet que estén basadas en qubits tendrían una mejor encriptación (por ejemplo, las transacciones por tarjeta de crédito serían más seguras) que aquellas que están basadas solamente en código binario (como las actuales). De hecho, y como lo han demostrado Jordan Thomas y sus colegas, la habilidad de teleportar estados cuánticos a través de la infraestructura actual (basada solamente en bits) es, sin duda, un paso monumental para crear, quizá en un futuro no tan lejano, una red de computadoras conectadas a través de los principios de la mecánica cuántica en el que la transmisión de la información a grandes distancias, por ejemplo, de un país a otro, sea cada vez más segura. Además, que pueda transmitirse información de forma cuántica (qubits) en una red de internet como la actual, que solamente está basada en bits, también representa un paso sin precedentes, de grandes alcances. Sobre esto, en una reciente entrevista concedida al portal de internet Science Alert, Thomas ha mencionado que “nuestro trabajo nos muestra el camino hacia una nueva generación de redes basadas no solamente en propiedades de la física clásica sino también cuántica, lo que pone a la computación cuántica en el siguiente nivel”. Por otro lado, hay que decir que la información cuántica, mediante fotones, ya ha sido transmitida previamente con bastante éxito a través de simulaciones de redes de internet Este internet simulado ha sido diseñado por otros equipos de investigación en laboratorios que se han utilizado únicamente para este fin. No obstante, esta es la primera vez que ha podido lograrse la teleportación de un fotón mediante una fibra óptica del internet real. Pero no solamente un internet cuántico está más cerca de ser una realidad, sino también la computación cuántica en general. Por ejemplo, hace algunas semanas, Google anunció que ha desarrollado un procesador cuántico, llamado Willow, capaz de resolver un problema matemático en tan solo 5 minutos. A un chip o a un procesador basado en bits, este mismo problema le tomaría millones de años en resolverlo. No obstante, el problema de la computación cuántica es que no se ha desarrollado lo suficiente para que no genere errores. Estos errores crecen exponencialmente en la medida en que aumenta el número de qubits por procesar. Además, otro problema es que, para que se produzca un estado cuántico, para que exista superposición y se generen qubits, las computadoras y sus componentes deben de estar a temperaturas extremadamente bajas (rozando el cero absoluto, que es de -273 grados). Alcanzar temperaturas tan bajas solamente puede lograrse en los laboratorios, por lo que dicha tecnología está lejos de llegar a ser de uso cotidiano. No obstante, que Google haya logrado reducir los errores en el procesamiento de qubits, allana el camino para que, quizá en un par de décadas, la computación cuántica pueda ser una realidad en nuestro día a día Sin embargo, la mecánica cuántica, sus implicaciones y consecuencias, sigue siendo uno de los grandes misterios para la humanidad debido que es muy difícil predecir con exactitud fenómenos cuánticos debido, entre muchas otras razones, a la incertidumbre que implica medir al mismo tiempo la velocidad y la posición de una partícula. Sobre la incertidumbre intrínseca de los fenómenos cuánticos, Albert Einstein llegó a comentar -al menos dicen que lo mencionó- que “Dios no juega a los dados”, negando así su aleatoriedad y lo azaroso que pueden ser. Sin embargo, la realidad es que la mecánica cuántica rige el comportamiento de las partículas y, la mayoría de las veces, este comportamiento va en contra de nuestra propia intuición. El trabajo de investigación de Jordan Thomas y sus colegas, que apareció publicado en la revista Optica, puede consultarse completo en este enlace. Redacción AN /
