Entrelazamiento entre cubits de diamante

Uno de los obstáculos al teletransporte se ha superado, con el movimiento fiable de información cuántica entre dos objetos separados por una distancia corta. El logro está aún muy lejos los movimientos habituales de la ciencia ficción, pero fortalece nuestra confianza en la teoría del entrelazamiento cuántico, uno de los aspectos más controvertidos de la física moderna. Además puede ayudar a acelerar el desarrollo de la computación cuántica.

Ciertas partículas subatómicas existen siempre en estados vinculados. Por ejemplo , dos electrones pueden tener espines opuestos. Esto está bien inicialmente, pero crea un famoso paradoja si una partícula es interferida de manera tal que su espín se cambia, según la teoría del entrelazamiento la otra partícula responderá al instante a los cambios producidos en su par, de modo que los dos siguen siendo opuestos.

Sin importar la distancia entre los dos, esto significa que la información de lo que ha sucedido a una partícula debe ser transmitida con velocidad infinita – más rápida que la velocidad de la luz. Einstein se burlaba de la idea como “acción fantasmal a distancia”, y sugirió que nuestra comprensión de la mecánica cuántica debe ser errónea. Sin embargo, los físicos posteriores al éxito de la teoría cuántica han crecido más cómodos con la idea de que existe el entrelazamiento, aunque muchos sostienen que no puede ser utilizado para transmitir información.

En 1964 al físico John Stewart Bell se le ocurrió una idea para un experimento para probar si el entrelazamiento es real. En el momento de la idea no era práctico, pero con la publicación en la revista Science, un equipo de la Universidad Tecnológica de Delft, Países Bajos ha conseguido la realización de la prueba de Bell.

El equipo de Delft usó electrones atrapados en  diamantes a temperatura muy bajas, lo que el líder del equipo Ronald Hanson describe como “miniprisiones”. Esto les permitió medir el espín de cada electrón de forma muy fiable. Alteraciones a este espín se reflejaron en el espín de un electrón entrelazado atrapado en una celda de diamante similar.

La pequeña distancia entre los dos diamantes hace que sea difícil de demostrar que la transferencia de información se produce instantáneamente, en lugar de a la velocidad de la luz. En consecuencia, el siguiente paso será entrelazar electrones enjaulados y ampliar su separación en la ciudad o a todo el mundo. El entrelazamiento entre islas a más de 100 kilómetros ya se ha demostrado, pero sólo estadísticamente, en lugar de con el 100 % de éxito.

Además de asentarse finalmente una de los grades debates de la física del siglo 20, la teleportación cuántica fiable podría hacer posible canales seguros de comunicación, que también serían infinitamente rápidos.

Como de costumbre, el resultado no sale de la nada. Otros equipos también han sido capaces de teletransportar información cuántica, pero sólo en una minoría de casos. El año pasado el equipo de Hanson anunció que habían logrado el teletransporte cuántico mediante el atrapamiento de diamantes, pero sin la fiabilidad del 100 % del trabajo más reciente.