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Monday, January 26, 2009

Teletransportan por primera vez información entre dos átomos



Un grupo de científicos del Joint Quantum Institute (JQI), de la Universidad de Maryland y de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, ha conseguido teletransportar información entre dos átomos situados en dos recintos no conectados entre sí, y separados por una distancia de un metro.

Este logro, tal y como publica la Universidad de Maryland en un comunicado supone un paso significativo hacia el procesamiento cuántico de información, esto es, hacia la creación de los ansiados ordenadores cuánticos.

Sorprendente teletransportación

La teletransportación podría ser la forma de transporte más misteriosa de la naturaleza, explican los investigadores: la información cuántica, como el espín de una partícula o la polarización de un fotón, es transferida de un lugar a otro, sin viajar a través de ningún medio físico.

Esta teletransportación se había logrado anteriormente con fotones a través de muy largas distancias, con fotones y conjuntos de átomos, y con dos átomos cercanos, con la acción intermediaria de un tercer átomo.

Ninguno de estos logros, sin embargo, había proporcionado un medio útil de almacenamiento y gestión de la información cuántica a larga distancia.

Ahora, los científicos del JQI y de las dos universidades antes mencionadas han conseguido teletransportar con éxito un estado cuántico directamente de un átomo a otro, a través de una distancia considerable.

Desarrollo de sistemas de información cuánticos

La posibilidad de esta transferencia de información es clave para el desarrollo de sistemas de información cuánticos, dado que éstos requieren de un almacenaje de memoria tanto en el extremo emisor como en el extremo receptor de las transmisiones.

En la revista Science los científicos informan que, con su método, tal transferencia de información de átomo a átomo puede recuperarse con una exactitud perfecta en un 90% de las veces. Asimismo, aseguran que este porcentaje aún puede mejorarse.

Según Christopher Monroe, director de la investigación, el sistema tiene por ello el potencial de sentar las bases para un “repetidor cuántico” a gran escala. Un repetidor cuántico permitiría entrelazar las memorias cuánticas a través de vastas distancias.

Además, señala el científico, “nuestro métodos puede combinarse con las operaciones de bit cuánticos para crear un componente clave necesario para la computación cuántica”.

En un ordenador cuántico la información estará gestionada y desarrollada por qubits, a diferencia de en los ordenadores convencionales, en los que esta labor la realizan los bits o dígitos binarios.

Preparando los iones. Fuente: Universidad de Maryland.
Combinación con los bit cuánticos


La diferencia entre estos futuros ordenadores y los actuales es que en éstos, los bits oscilan constantemente entre el 0 y el 1 mientras llevan a cabo su trabajo.

La física cuántica, por el contrario, permite a partículas, como un átomo, un electrón o un fotón, estar en dos sitios a la vez gracias al fenómeno conocido como superposición cuántica, lo que quiere decir que los qubits son capaces de representar el 1 y el 0 al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos mucho más complejos.

Un ordenador cuántico, por ejemplo, podrá realizar cálculos relacionados con la encriptación o hacer búsquedas en bases de datos gigantes, a una velocidad considerablemente mayor a la de los ordenadores convencionales.

Hoy día, desarrollar un modelo de ordenador cuántico que realmente funcione es motivo de gran cantidad y de grandes esfuerzos en todo el mundo.

Átomos distantes, con reacciones idénticas

La teletransportación funciona gracias a un fenómeno sorprendente que se denomina entrelazamiento cuántico, y que sólo se da a escala atómica y subatómica. El fenómeno consiste en que, una vez que dos objetos (cuánticos) son llevados a un estado entrelazado, sus propiedades permanecen íntimamente relacionadas.

Aunque estas propiedades son intrínsecamente desconocidas hasta que no se hace una medición, dicha medición en uno de los objetos determina de forma instantánea las características del otro, cualquiera que sea la distancia a la que se encuentre éste del primero.



Los científicos enlazaron los estados cuánticos de dos átomos de iterbio, de manera que la información de uno de ellos pudiera ser teletransportada al otro.

Después, cada ión fue aislado en una cámara y quedó suspendido dentro de una cápsula invisible formada por campos electromagnéticos, y rodeados por electrodos metálicos.

Los científicos identificaron en ambos iones dos estados diferentes – de alta o baja energía-, dos "bits" diferenciables que les permitirían distinguir entre la situación en que se encontraban uno y otro átomo.

Después, los iones fueron excitados durante un picosegundo (la billonésima parte de un segundo) con un láser para que emitieran un único fotón. Cada fotón emitido por estas excitaciones fue capturado y registrado por herramientas especializadas.

Así, los investigadores pudieron comprobar que, efectivamente, cualquier efecto producido en el primer átomo podía ser registrado en el segundo, a pesar de que las condiciones en las cápsulas electromagnéticas de cada uno de ellos fueran diferentes.

También Internet cuántico

Según explica Monroe, los átomos suponen un valioso medio de almacenaje de memoria cuántica de larga duración. Un repetidor cuántico de átomos, en lugar de sólo fotones, permitirá comunicar información cuántica a través de distancias mucho más largas que las conseguidas por un repetidor cuántico sólo de fotones.

Con esta nueva tecnología, los ordenadores cuánticos están aún más cerca, y también el Internet cuántico, que podría superar en ciertas tareas a la Red clásica.

En Tendencias21 hemos seguido de cerca la evolución de la computación cuántica. En los últimos años, hemos informado por ejemplo de la primera vez que se consiguió teletransportar un fotón a larga distancia o de la teletransportación del estado cuántico de un qubit fotónico a un qubit atómico situado a siete metros de distancia.

Todos estos pasos resultan esenciales para el desarrollo de un nuevo concepto de información basado en la naturaleza cuántica de las partículas elementales, que promete llegar a abrir increíbles posibilidades al procesamiento de datos. Los especialistas vaticinan la realidad cuántica llegará a revolucionar el mundo de la información.

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.