Tendencias21
La teleportación cuántica rompe otra barrera

La teleportación cuántica rompe otra barrera

Los electrones individuales también pueden teletransportase y revolucionar la computación cuántica: son prometedores para transmitir información en semiconductores, sin necesidad de fotones.

Una nueva investigación de la Universidad de Rochester y la Universidad de Purdue ha demostrado que la teleportación cuántica, que ha demostrado su eficacia con fotones, también es posible entre electrones individuales y aplicable a la computación cuántica.

Desde que en 1993 se estableciera por primera vez que el estado cuántico de una partícula elemental podía en teoría ser teletransportada, diferentes desarrollos han experimentado con la teleportación de fotones.

Se ha comprobado que funciona a distancias cada vez mayores, e incluso en el espacio y bajo el agua, culminando este proceso con la teleportación cuántica de forma segura dentro de un diamante, ocurrida en 2019.

Información, no materia

En realidad, de lo que se ha hablado siempre es de transportar la esencia última, y no la materia en sí del objeto, que permanece inamovible.

Una última proeza tecnológica en este campo se consiguió el año pasado: científicos de la Universidad de Bristol y de la Universidad Técnica de Dinamarca consiguieron por primera vez la teleportación cuántica entre dos chips de ordenador.

Esta tecnología subió entonces un escalón importante, ya que consiguió la teleportación entre dos circuitos electrónicos integrados, cada uno de ellos con algunos milímetros cuadrados de superficie.

Con electrones

El siguiente paso ha sido el de las Universidades de Rochester y de Purdue porque han conseguido la teleportación mediante electrones individuales. El resultado es significativo por dos motivos.

En primer lugar, por la diferencia básica entre electrones y fotones: mientras los electrones son partículas propiamente dichas, los fotones en realidad son paquetes de energía electromagnética: no tienen masa ni carga y viajan a la velocidad de la luz. La manipulación humana de la materia básica ha subido un escalón con este desarrollo.

En segundo lugar, porque los electrones son más apropiados para que la teleportación sea útil para los ordenadores cuánticos: son prometedores para transmitir información en semiconductores, que son los que usan los ordenadores para transmitir información.

Los investigadores explican al respecto en un comunicado que los electrones individuales son mejores que los fotones porque interactúan muy fácilmente entre sí.

Añaden que los electrones individuales en semiconductores también son escalables: permiten crear de manera confiable interacciones de larga distancia entre electrones, lo que es esencial para la computación cuántica.

Obstáculo resuelto

Aunque esto ya se sabía, el recurso a los electrones para la teleportación cuántica estaba limitado porque tienen una clara desventaja para la computación cuántica: mientras los fotones se propagan a largas distancias, los electrones generalmente están confinados en un solo lugar.

Y este es el obstáculo que ha resuelto la nueva investigación: ha demostrado que los electrones individuales pueden teletransportase y aprovecharse para la computación cuántica. También que esta teleportación se puede conseguir sin recurrir a los fotones.

Se puede decir por tanto que tanto la teleportación como la computación cuántica han franqueado un umbral con este desarrollo tecnológico.

Este resultado, según los investigadores, allana el camino para futuras investigaciones sobre teletransportación cuántica que involucren estados diferentes de toda la materia, y no solo de los fotones, como se ha hecho hasta ahora.

Además, proporciona más evidencias de las capacidades sorprendentemente útiles de los electrones individuales en semiconductores.

Bases cuánticas
La teleportación cuántica es posible gracias al entrelazamiento cuántico, una propiedad única de las partículas elementales.Cuando dos partículas se entrelazan y se funden durante un tiempo, mantienen un vínculo incomprensible, incluso si están muy distantes entre sí.

Cualquier actuación en una de ellas se reflejará al instante en su pareja, sin necesidad de cable alguno: la información se teletransporta espontáneamente.

El entrelazamiento es la base de tecnologías en fase de desarrollo, tales como la computación cuántica, la criptografía cuántica, o la teleportación cuántica. Y en el pasado se ha comprobado también en electrones.

Salto tecnológico

Sin embargo, es extremadamente frágil y hasta ahora sólo se había observado en sistemas microscópicos como la luz, los electrones o los átomos, y también en circuitos eléctricos supraconductores.

Una investigación publicada en 2018 demostró incluso que el entrelazamiento cuántico se puede generar y detectar entre objetos más grandes : consiguió traer dos objetos distintos y en movimiento, casi visibles a simple vista, a un estado de entrelazamiento cuántico.

Lo que aporta la nueva investigación es haber comprobado que la teleportación también se puede usar en electrones individuales para mejorar la computación cuántica: consigue que los electrones realicen interacciones mecánico-cuánticas a distancia, que pueden usarse para la transmisión de información de una forma hasta ahora inédita.

 

Referencia

Conditional teleportation of quantum-dot spin states. Haifeng Qiao et al. Nature Communications, volume 11, Article number: 3022 (2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-020-16745-0

Eduardo Martínez de la Fe

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

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Antiguas canoas revelan cómo los marinos del Neolítico surcaron el Mediterráneo 21 marzo, 2024
    Una nueva investigación liderada por Juan Gibaja, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, y publicada recientemente en la revista PLOS One, arroja luz sobre las primeras embarcaciones neolíticas en el Mediterráneo: las excavaciones en el pueblo de agricultores de la Edad de Piedra de La Marmotta, en Italia, han permitido recuperar cinco […]
    Pablo Javier Piacente
  • En los próximos meses, una "nueva estrella" iluminará el cielo nocturno 21 marzo, 2024
    Los científicos de la NASA han informado que durante este año el sistema estelar T Coronae Borealis podrá verse a simple vista en el cielo nocturno, luego de una violenta explosión cósmica que tendrá lugar en algún momento en los próximos seis meses. La “nueva estrella” en el cielo podrá apreciarse sin la ayuda de […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Antártida puede perder su neutralidad y su actividad exclusivamente científica 21 marzo, 2024
    El cambio climático y la creciente demanda de recursos está sacudiendo de la Antártida como continente neutral y exclusivamente científico. La rivalidad entre potencias ha comenzado a hacerse presente en las costas antárticas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los primeros recuerdos son solo reconstrucciones mentales 21 marzo, 2024
    Lejos de ser grabaciones fidedignas de la realidad, los primeros recuerdos son más bien un mosaico compuesto por experiencias reales, narrativas familiares y reconstrucciones mentales. A medida que crecemos, este mosaico se enriquece y se transforma, pero los fragmentos de nuestra primera infancia permanecen, en gran medida, como piezas imaginadas en un rompecabezas de la […]
    Redacción T21
  • Los vínculos sociales alinean a las personas en la misma longitud de onda 20 marzo, 2024
    El vínculo social mejora el intercambio de información y sincroniza las actividades cerebrales entre el líder de un grupo y sus seguidores, colocando a todo el grupo en la misma longitud de onda cerebral, según un nuevo estudio de sincronización neuronal.
    Pablo Javier Piacente
  • Partículas desconocidas de energía oscura serían la fuerza impulsora detrás de la expansión del Universo 20 marzo, 2024
    Una nueva investigación teórica sugiere que la misteriosa energía oscura estaría compuesta por "no partículas" y podría estar ligada a la expansión del cosmos, "separando" lentamente al Universo. Esto explicaría por qué los científicos no logran comprender aún en profundidad cómo el Universo se expande de forma cada vez más acelerada. También revelaría la causa […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las mujeres científicas lideran las investigaciones sobre la sequía 20 marzo, 2024
    Las mujeres científicas están a la vanguardia de las investigaciones sobre la sequía para preservar la producción agrícola, gestionar el agua y mitigar los efectos del calentamiento global. Sobre el terreno, están también mejor preparadas para gestionar los desastres naturales.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • Los robots humanoides llegan a la industria automotriz 20 marzo, 2024
    Mercedes ha contratado robots humanoides para trabajar en sus fábricas: participan en las líneas de ensamblaje y automatizan tareas de baja complejidad y alta exigencia física.
    Redacción T21
  • Revelan cómo nace el miedo en el cerebro y una posible vía para paralizarlo 19 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha logrado descifrar una serie de modificaciones en la química cerebral que, al influir sobre circuitos neuronales específicos, provocan que el miedo se generalice y aparezca en situaciones en las que no debería hacerlo. Este sistema es el que genera la sensación de miedo exacerbada y permanente que experimentan las personas que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean el mapa 3D más extenso de los agujeros negros supermasivos activos del Universo 19 marzo, 2024
    En una verdadera proeza astronómica, los científicos han creado el mapa más extenso hasta el momento de los agujeros negros supermasivos activos y cuásares en el cosmos: el avance marca un salto significativo en nuestra comprensión de estos gigantes cósmicos y podría ayudar a entender mejor las propiedades de la materia oscura.
    Pablo Javier Piacente