Un experimento demuestra que la teletransportación es posible

La teletransportación es algo muy común en la ciencia ficción, algo diario en la serie de televisión Star Trek. Todo lo que le hace falta al capitán Kirk para desaparecer de la nave Enterprise y materializarse en la superficie del planeta de que se trate es una simple orden. Ahora, físicos austríacos han de mostrado por primera vez la posibilidad de cierta forma de teletransportación, muy lejana del popular fenómeno de la ciencia ficción. Anton Zeilinger y sus colegas de la universidad de Innsbruck han conseguido transmitir el estado cuántico de un fotón a otro fotón a una distancia que puede ser cualquiera pero que, en este caso fue de 90 centímetros.El experimento tiene que ver con dos aspectos del extraño mundo de la mecánica cuántica. Uno es que cualquier sistema cuántico es cambiado cuando se observa, como queda de manifiesto en el famoso experimento mental del gato de Schrödinger. El segundo aspecto es todavía más raro: la acción a distancia, lo que permite producir pares de partículas que se encuentran interrelacionadas, en el sentido de que sus estados cuánticos se encuentran ligados aunque las partículas estén muy separadas. El cambio en el estado cuántico de una partícula implica la alteración del de la otra de forma instantánea.

Esta acción a distancia ha sido observada entre pares de fotones interrelacionados separados hasta 10 kilómetros, pero pares de partículas interrelacionadas a una distancia de varios años luz se comportarían de igual forma, lo que parece violar la regla de que no se puede sobrepasar la velocidad de la luz. Sin embargo, la explicación radica en el primer aspecto mencionado: la necesidad de observar un sistema para determinar su estado. En sentido estricto, el estado de la segunda partícula es indeterminado hasta que alguien la puede observar y comunicar la observación a los que alteren el estado cuántico de la primera partícula.

En 1993, Charles Bennett, físico de IBM, diseñó otro experimento mental, este relacionado con la teletransportación, que se basaría en ambos aspectos del mundo cuántico. Un fotón M, con algún estado cuántico interesante, por ejemplo, la naturaleza o dirección de su polarización, se combinaría con dos fotones interrelacionados, el A y el B. En determinadas circunstancias, el acto de medir M y A al mismo tiempo transferiría el estado de M al B, a cualquier distancia.

El acto de observación destruiría el estado cuántico del fotón M pero reaparecería -teletransportado- en el fotón B. Esto es importante: la teletransportación es diferente de la simple clonación del estado cuántico de M, que adquiere B. La destrucción (por la observación) del estado cuántico del fotón M es una parte integral de todo el proceso.

En segundo lugar, el proceso no está terminado hasta que se pueda observar el estado cuántico del fotón B al final, para satisfacer la regla de que no se puede superar la velocidad de la luz. Zeilinger ha verificado ésto experimentalmente, al transferir la polarización de un fotón a otro de un par de fotones interrelacionados. El resultado de su experimento se publica en la revista Nature (11 de diciembre).

El experimento también se podría hacer con átomos, iones u otras partículas, y no necesariamente iguales entre sí. Y además, puede tener aplicaciones prácticas casi inmediatas. En física de partículas, por ejemplo, los físicos necesitan a menudo tener información de partículas nuevas obtenidas en los aceleradores, que desaparecen en fracciones de segundo. Se podría utilizar la teletransportación para transferir estados cuánticos a sistemas más duraderos para su estudio. También se podría utilizar en telecomunicaciones y computación, para transferir información sin pérdidas. Pero la teletransportación de objetos macroscópicos, como las personas, está todavía en el terreno de la fantasía.