Por primera vez, un equipo de investigadores ha conseguido teletransportar información instantáneamente entre dos chips sin ningún tipo de conexión, usando el enlazamiento cuántico
Uno de los grandes retos para los escritores de ciencia ficción es explicar la dificultad de los viajeros espaciales para llamar a casa. Usando ondas electromagnéticas, que viajan a la velocidad de la luz, un mensaje tardaría cuatro años en llegar a Alfa Centauro, la estrella más cercana. Como para una emergencia.
Uno de los recursos narrativos más habituales es usar el fenómeno del enlazamiento cuántico. Descrito teóricamente en 1935 por Erwin Schrödinger (sí, el del gato, el padre de la física cuántica), consiste en que dos partículas subatómicas forman un sistema, en el que el estado de una refleja exactamente el estado de la otra, como un espejo. Lo interesante es que este cambio de estado ocurre instantáneamente, y sigue ocurriendo cuando las partículas están separadas en el espacio, sin que importe la distancia .
Sabiendo esto es posible imaginar un chip en el que los electrones o los fotones tienen un espín determinado (su momento angular, una propiedad intrínseca como la carga eléctrica), y otro que contenga sus partículas «hermanas» enlazadas cuánticamente. Si se cambia el espín de una partícula, su partícula enlazada también cambiará. Con un número suficiente de partículas se puede transmitir información.
Este fenómeno ya inquietaba a Albert Einstein, ya que uno de los principios de su teoría de la relatividad es que nada viaja más rápido que la luz, ni siquiera la información. Instantáneo es por definición más rápido.
Sin embargo el fenómeno se ha comprobado experimentalmente. Primero a tres metros de distancia, en 2014, usando el espín de electrones en dos diamantes. Después, en 2017, a 1.200 km de distancia a través de un satélite, usando fotones emitidos por un láser, que se dividen en dos fotones enlazados y viajan distintas distancias, de modo que el estado de uno refleja el del otro aunque llegue más tarde.
La diferencia esta vez es que los investigadores de la Universidad de Bristol junto con los de la Universidad Técnica de Dinamarca han conseguido teleportar (que no transmitir) la información entre dos chips totalmente separados, y en los que las partículas no tenían que haber interactuado previamente, con un 91% de precisión. Esto abre enormes posibilidades para la computación cuántica, y también para una internet cuántica donde las transmisiones serían instantáneas y completamente seguras. Si algo interfiere con el enlazamiento cuántico, se puede saber de inmediato porque se producirá un cambio de estado.
REFERENCIAS
Chip-to-chip quantum teleportation and multi-photon entanglement in silicon DOI: 10.1038/s41567-019-0727-x
Unconditional quantum teleportation between distant solid-state quantum bits
Satellite-based entanglement distribution over 1200 kilometers
