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Descubren la forma de teletransportar electricidad con tecnología cuántica

Descubren la forma de teletransportar electricidad con tecnología cuántica

Investigadores de la Universidad holandesa de Leiden han ideado una fórmula para teletransportar electricidad, aprovechando la experiencia de teletransportación adquirida con fotones. La idea es enredar y teletransportar electrones en un sólido, usando para ello un dispositivo de uso corriente en el laboratorio, de tal forma que la electricidad pueda llegar de un lugar a otro sin cable ni conexión física entre los puntos. La idea necesita todavía al menos cinco años de experimentos y sólo tendría usos prácticos, si resulta viable, dentro de treinta años. Por Eduardo Martínez.

Descubren la forma de teletransportar electricidad con tecnología cuántica

Investigadores de la Universidad holandesa de Leiden han ideado una fórmula para teletransportar electricidad, a través de los electrones contenidos en los conductores, lo que en teoría permite pensar en una posible aplicación para los circuitos de ordenador.

Los investigadores consideran que los electrones, al igual que las partículas subatómicas, pueden vincularse entre si y comportarse a continuación de manera idéntica, aunque estén separados físicamente uno del otro.

La idea se basa en un fenómeno cuántico conocido como enredo (entanglement en inglés), ya que cuando dos partículas, como por ejemplo dos fotones, se enredan formando una unidad, en la práctica actúan como si fueran una sola, aunque lleguen a separarse entre sí.

Esta es la base de la teletransportación cuántica, según la cual el estado cuántico de un objeto puede ser teletransportado a otro lugar siempre que previamente se haya producido el fenómeno del enredo.

Enredo cuántico

El enredo se consigue tomando un fotón y enredándolo con otro y luego separándolos entre sí. En ese momento se aproxima el objeto que se quiere teletransportar a uno de los fotones del enredo y el segundo fotón reproduce la alteración del primero instantáneamente, sin que medie ninguna influencia perceptible entre ellos.

Hasta ahora, lo único que se ha conseguido experimentalmente es la teletransportación de fotones o de partículas de luz, pero lo que proponen los investigadores de la Universidad de Lieden es hacer lo mismo a nivel de los electrones.

Tal como explica al respecto Physical Review Focus, la idea es crear una barrera de electrones con fisuras que pueda provocar el enredo necesario para teletransportar estas partículas a través de un sólido, lo que hasta ahora se ha conseguido únicamente con fotones o partículas de luz, de tal forma que la electricidad pueda llegar de un lugar a otro sin cable ni conexión física entre los dos puntos.

En dos artículos publicados en Physical Review Letters, uno en octubre pasado y otro en el presente mes de febrero,
C. W. J. Beenakker y M. Kindermann sugieren la posibilidad de enredar y teletransportar electrones en un sólido, usando para ello un dispositivo de uso corriente en el laboratorio para la teletransportación de fotones.

Más allá de 2010

Los autores explican que los experimentos de laboratorio que confirmen la viabilidad de la idea pueden prolongarse durante cuatro o cinco años, por lo que la teletransportación de electricidad puede aparecer en el mercado y revolucionar la tecnología alrededor de 2010, tardando diez o veinte años más el desarrollo de las aplicaciones prácticas.

La idea que se baraja por el momento es conseguir la teletransportación de electrones a una distancia de 100 micrones (un micrón o micrómetro es la millonésima parte de un metro), por lo que las aplicaciones prácticas necesitan todavía de un intenso desarrollo tecnológico para que puedan producirse.

Ni que decir tiene que el paso de teletransportar partículas subatómicas a electrones supone un salto cualitativo en el conocimiento de la materia y sus posibilidades, particularmente de la hipótesis acariciada durante mucho tiempo de teletransportar materia, un sueño que, de ser posible, se presenta todavía muy lejano en el tiempo.

Ello no impide que los físicos trabajen en un método que permita enredar cualquier partícula, lo que permitiría en teoría su teletransportación. De hecho algunos físicos han demostrado matemáticamente que es posible enredar electrones, al igual que átomos y moléculas, pero en la práctica esta posibilidad sólo se ha conseguido con fotones y la distancia máxima alcanzada para la teletransportación de partículas de luz es sólo de dos kilómetros.

Cesio enredado

Por otro lado, físicos daneses han conseguido asimismo enredar cuánticamente dos nubes de cesio, un elemento químico cuyo isótopo más relevante se utiliza para medir el segundo, tal como reflejó oportunamente la revista en Nature en septiembre de 2001.

Utilizando procedimientos cada vez más sofisticados, los científicos ya han demostrado experimentalmente que utilizando un láser es posible generar el enredo cuántico entre dos objetos macroscópicos separados, consistiendo cada uno de ellos en un gas de cesio con casi 1.012 átomos.

La experiencia ha acreditado que este enredo puede mantenerse un tiempo incluso a temperatura ambiente, ya que los átomos pueden ser “convencidos” para que interactúen entre sí, de tal forma que lo que afecta a uno afecte también al otro, instantánea e independientemente de la distancia que los separan.

Prolongar los enredos

El trabajo de los científicos se centra ahora en intensificar estos enredos atómicos, que hasta ahora sólo han podido mantenerse durante 0,5 milisegundos, lo que a pesar de lo que pueda parecer es mucho tiempo a estos niveles de la materia.

Si finalmente estos tiempos de enredos entre partículas llegan a ser más prolongados, podrá hablarse entonces de la posibilidad de que sean empleados para transportar electricidad o información, e incluso para teletransportar las propiedades de una estructura material mayor a otra distante varios kilómetros, sin conexión física entre ellas.

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Consiguen la primera teletransportación cuántica a larga distancia

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

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