Aunque suele asociarse con la ciencia ficción y series como Star Trek, la teletransportación cuántica ya existe y fue comprobada experimentalmente. Sin embargo, los científicos aclaran que no transporta materia, sino información sobre el estado de partículas subatómicas.
La teletransportación cuántica dejó de ser una idea exclusivamente ligada a la ciencia ficción y se convirtió en una tecnología real que ya funciona en laboratorios avanzados. Sin embargo, los científicos remarcan que el concepto actual está muy lejos de la posibilidad de trasladar personas u objetos completos de un lugar a otro.
La diferencia principal radica en qué se transporta. Mientras la ficción plantea un sistema capaz de desintegrar materia y reconstruirla en otro sitio, la teletransportación cuántica solo transfiere información sobre el estado de una partícula, sin mover físicamente ningún átomo.
Según explicó la revista National Geographic, el término comenzó a utilizarse hace más de 30 años, cuando un grupo de físicos buscó una manera de describir un fenómeno completamente nuevo: transmitir estados cuánticos entre partículas distantes sin contacto físico directo.
Un estado cuántico representa información matemática sobre una partícula subatómica. Puede incluir, por ejemplo, el nivel de energía de un electrón o la polarización de un fotón. Eso es precisamente lo que se transfiere durante la teletransportación cuántica.
Los primeros experimentos exitosos se realizaron a finales de la década de 1990 y demostraron que era posible transmitir estados cuánticos a distancias cortas. Con el paso de los años, las investigaciones ampliaron el alcance de esas pruebas hasta lograr transmisiones desde y hacia la órbita terrestre baja. Científicos chinos realizaron una de las demostraciones más importantes en 2017.
El fenómeno que hace posible la teletransportación
El mecanismo central de este proceso es el entrelazamiento cuántico. Se trata de un fenómeno natural mediante el cual dos partículas quedan conectadas entre sí, incluso si se encuentran separadas por enormes distancias.
Cuando las partículas están entrelazadas, el estado de una depende directamente del estado de la otra. Esa relación permanece activa independientemente de la distancia física que exista entre ambas.
La explicación clásica utilizada por los investigadores involucra a dos científicos ficticios: Alice y Bob. Alice desea enviar información cuántica a Bob. Para hacerlo, prepara un qubit —la unidad básica de información cuántica— y realiza una medición conjunta con una de las partículas entrelazadas.
Ese procedimiento destruye el estado original del qubit, pero permite transferir la información a otra partícula distante. Luego, Alice envía información clásica, compuesta por ceros y unos, mediante un canal convencional. Con esas instrucciones, Bob reconstruye exactamente el estado cuántico original.
Daniel Oblak, científico de información cuántica de la Universidad de Calgary, comparó el proceso con una bola de nieve cerrada dentro de una caja: “Para que sea realmente una bola de nieve, hay que girarla para que quede en la posición correcta”.
Los investigadores remarcan que el proceso no implica copiar información. Simone Portalupi, especialista en comunicaciones cuánticas y miembro de QR.N, explicó: “Cuando mides un estado cuántico, lo alteras. Por lo tanto, no se puede clonar realmente la información cuántica”.
Por qué la computación cuántica necesita esta tecnología
La teletransportación cuántica se volvió un área clave para el desarrollo de la computación cuántica y de futuras redes de internet cuántico. Los ordenadores tradicionales trabajan con bits que solo pueden tomar dos valores: 0 o 1.
Los ordenadores cuánticos, en cambio, utilizan qubits, capaces de combinar simultáneamente ambos estados gracias a un fenómeno conocido como superposición.
Además, los qubits pueden entrelazarse entre sí. Eso significa que una medición realizada sobre uno de ellos afecta instantáneamente al otro. Esa propiedad abre la puerta a capacidades de cálculo muy superiores a las de la informática clásica.
Jason Orcutt, investigador científico principal de IBM Quantum, explicó el potencial de esta tecnología: “Hay problemas muy difíciles, tan difíciles como la edad del universo, que no podremos resolver con la computación clásica”.
Los especialistas sostienen que los ordenadores cuánticos podrían permitir simulaciones moleculares extremadamente precisas, además del diseño de materiales y procesos industriales mucho más eficientes.
Actualmente ya existen ordenadores cuánticos comerciales, aunque sus capacidades todavía son limitadas. Los científicos consideran que, para construir sistemas más avanzados y capaces de corregir errores, será indispensable contar con métodos eficientes para transferir información cuántica entre distintos equipos.
Por qué teletransportar personas sigue siendo ciencia ficción
A pesar de los avances científicos, la posibilidad de teletransportar seres humanos continúa muy lejos de la realidad tecnológica actual.
La teletransportación cuántica trabaja únicamente con información sobre partículas subatómicas. No mueve materia física ni reconstruye objetos completos en otro lugar.
Según una estimación mencionada en el informe, un ser humano posee alrededor de 7×1027 átomos. Registrar y transferir toda esa información requeriría una capacidad de almacenamiento y una cantidad de energía imposibles de alcanzar con la tecnología disponible.
De acuerdo con cálculos citados en el artículo, teletransportar un cuerpo humano demandaría más energía de la que produce el Sol en un segundo.
Por ese motivo, los científicos diferencian claramente entre la teletransportación cuántica, que ya existe y se aplica en sistemas experimentales de comunicación segura, y la teletransportación de materia, que continúa perteneciendo al terreno de la ciencia ficción.
