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Jueves, 27 junio 2013
Física

Logran la teleportación cuántica entre sistemas atómicos distantes

Desde hace varios años, existe la capacidad de transferir información cuántica por teleportación cuántica de un haz de luz a otro. En 2006, unos investigadores en el Instituto Niels Bohr, dependiente de la Universidad de Copenhague en Dinamarca, consiguieron hacer una teleportación cuántica entre un haz de luz y átomos de un gas. Ahora, el mismo grupo de investigación ha logrado hacer una teleportación cuántica de información cuántica entre dos nubes de átomos de un gas. Además, no lo ha hecho una sola vez, sino bastantes, en todos los casos con éxito, lo que augura que se está alcanzando en esta clase de tecnologías una madurez suficiente como para garantizar la estabilidad de funcionamiento del equipamiento involucrado.

El equipo de Eugene Polzik, profesor y jefe del Centro Quantop de Investigación en el Instituto Niels Bohr, ha realizado los nuevos experimentos en un laboratorio ubicado en el sótano de dicho instituto.

Así funciona este sistema de teleportación cuántica:

Hay dos recipientes de vidrio, y cada uno contiene una nube de miles de millones de átomos de cesio gaseoso.

[Img #14312]Los dos recipientes de vidrio no están conectados entre sí, pero se teleporta información cuántica de una nube a la otra mediante luz láser. La distancia es de sólo medio metro, poquísimo para las medidas de nuestro mundo cotidiano, pero una distancia considerable en el reino de lo subatómico. Al enviarse la luz al primer recipiente de vidrio ocurre un extraño fenómeno cuántico: la luz y el gas se entrelazan cuánticamente. El hecho de que se entrelacen significa que han establecido un vínculo cuántico.

Ambos recipientes de vidrio están encerrados en una cámara con un campo magnético y cuando la luz láser (de una longitud de onda específica) incide sobre los átomos del gas, los electrones más externos de los átomos reaccionan, de un modo que recuerda la conducta de las agujas de las brújulas, apuntando en la misma dirección. Pueden apuntar de dos maneras, que se definen como "hacia arriba" y "hacia abajo", y es esta dirección la que constituye la información cuántica, de la misma manera que la información de un ordenador normal está constituida por ceros y unos.

El gas entonces emite fotones (partículas de luz) que contienen la información cuántica. La luz se envía al otro recipiente y entonces se lee de ella la información cuántica, que es registrada por un detector. La señal del detector se envía de vuelta al primer recipiente y se ajustan las direcciones a las que apuntan los electrones de los átomos de acuerdo con la señal. Esto completa el teleportación desde el segundo recipiente hasta el primero.

Los experimentos, llevados a cabo por el equipo de Polzik, Daniel Salart Subils y Heng Shen, se han hecho a temperatura ambiente.

En teoría, disponiendo de las instalaciones adecuadas, la misma teleportación cuántica lograda ahora se podría hacer entre dos puntos mucho más distantes, por ejemplo entre la superficie terrestre y un satélite artificial, tal como explica Polzik.

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