Físicos logran por primera vez comunicación cuántica en la que ninguna partícula viaja

Física, Mundo Cuántico y Futuro

Por Sophimania Redacción
15 de Mayo de 2017 a las 08:35
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Físicos logran por primera vez comunicación cuántica en la que ninguna partícula viaja
Foto: ScienceAlert

Una de las formas de comunicación cuántica se llama comunicación contrafactual, un tipo de comunicación en la que ninguna partícula viaja entre dos receptores.

Los físicos teóricos han propuesto desde hace mucho tiempo que tal forma de comunicación es posible, pero ahora, por primera vez, han sido capaces de lograrlo experimentalmente, transfiriendo una imagen de mapa de bits en blanco y negro de un lugar a otro sin enviar ninguna partícula física. El estudio se publicó en  Proceedings of the National Academy of Sciences.

La comunicación cuántica regular, también conocida como teleportación cuántica, se basa en el principio del entrelazamiento: dos partículas se unen inextricablemente para que lo que le suceda a una afecte automáticamente a la otra, sin importar cuán separados estén. Pero esa forma de teleportación cuántica todavía depende de la transmisión de partículas de una forma u otra. Las dos partículas generalmente necesitan estar juntas cuando están enredadas antes de ser enviadas a cada extremo del mensaje.

La comunicación cuántica contrafactual se basa en algo distinto del enredo cuántico. En su lugar, utiliza un fenómeno llamado el efecto cuántico Zeno, que ocurre cuando un sistema cuántico inestable se mide repetidamente. En el mundo cuántico, cuando miras un sistema o lo mides, el sistema cambia. Y en este caso, las partículas inestables nunca pueden decaer mientras se miden, por lo que el efecto cuántico Zeno crea un sistema que se congela efectivamente con una probabilidad muy alta.

Video: Scribble Science

 

La comunicación cuántica contrafactual se basa en este efecto cuántico de Zeno, y se define como la transferencia de un estado cuántico de un sitio a otro sin que ninguna partícula cuántica o clásica se transmita entre ellos. Esto requiere un canal cuántico, lo que significa que siempre hay una pequeña probabilidad de que una partícula cuántica cruce por el canal. Si esto ocurre, el sistema se descarta y se configura un nuevo.

Para establecer un sistema tan complejo, los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China colocaron dos detectores de un solo fotón en los puertos de salida del último de una serie de divisores de haz. Debido al efecto cuántico de Zeno, el sistema se congela en cierto estado, y se hace posible predecir cuál de los detectores se activará cada vez que los fotones pasan.

En el mundo cuántico, todas las partículas de luz pueden ser descritas completamente por funciones de onda, más que como partículas. Por lo tanto, mediante la incorporación de mensajes en luz los investigadores fueron capaces de transmitir este mensaje sin enviar directamente una partícula. El equipo explica que la idea básica de este montaje surgió de la tecnología de holografía.

El equipo explica que esta tecnología que también podría ser utilizada para transmitir imágenes a artefactos antiguos que no soportan el brillo de la luz directa sobre ellos. Los resultados tendrán que ser verificados por investigadores externos para asegurarse de que lo que los investigadores encontraron fue un verdadero ejemplo de comunicación cuántica contrafactual. 

FUENTE: ScienceAlert

 

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