Baten en Canarias el récord de distancia en comunicación cuántica

El teletransporte cuántico, que no transporta ni energía ni materia, consiste en la transmisión de información mediante el entrelazamiento de partículas diminutas.
Un equipo de científicos europeos ha logrado batir el récord de distancia en comunicación cuántica, al conseguir unir mediante este tipo de transmisión de información codificada los 144 kilómetros que separan dos puntos de las islas canarias de Tenerife y La Palma.
Este logro, según el último número de la revista científica británica "Nature Physics", supone un avance en las redes de telecomunicaciones por satélite basadas en esta técnica, que utiliza las propiedades de partículas diminutas como fotones y átomos para transmitir mensajes secretos con total seguridad.
Los científicos de Austria, Alemania, Reino Unido, Italia y Holanda han superado con creces la máxima distancia que, hasta ahora, se había conseguido cubrir con una señal cuántica transmitida a través del aire: 23 kilómetros.
Para ello, utilizaron uno de los telescopios que la Agencia Espacial Europea tiene situados en Tenerife como receptor de la señal que se envió desde el Roque de los Muchachos, el punto más alto de la isla de La Palma, situado a 2.392 metros sobre el nivel del mar.
Estos dos puntos se unieron a través de una señal aérea directa, pero los científicos exploran ahora también la posibilidad de desarrollar redes de telecomunicaciones cuánticas a gran escala a través de satélite, con lo que, según ellos, se pueden cubrir mayores distancias que con la fibra óptica.
"En este trabajo, una estación óptica terrestre, creada para comunicaciones ópticas por satélite, ha sido adaptada para usarla en protocolos de comunicación cuántica", explican los expertos en el artículo de la revista.
"Varias técnicas como la de bucle cerrado fueron implementadas para mantener el enlace de un sólo fotón a lo largo de los 144 kilómetros que separan las islas canarias de La Palma y Tenerife", añaden.
El teletransporte cuántico, que no transporta ni energía ni materia, consiste en la transmisión de información de un lugar a otro de forma aparentemente inmediata mediante el entrelazamiento de partículas diminutas, generalmente fotones (partículas de luz).

Por Agencias [06-06-2007]

El récord del fotón entrelazado

Cuando Alexander Graham Bell, allá por 1876, logró transformar las ondas acústicas de la voz en impulsos eléctricos y transmitirlas a larga distancia pocos supusieron que el teléfono se desarrollaría tan rápidamente y marcaría de manera tan determinante el devenir de la Humanidad en el siglo XX... Desde que, hace poco más de una década, empezaron a aplicarse los principios de la mecánica cuántica a la comunicación y transmisión de datos, pocos imaginan lo que la computación cuántica y tal vez, a más largo plazo, la teletransportación pueden llegar a desarrollarse, y hasta dónde marcarán el futuro a medio plazo.

Un nuevo hito en esta «carrera de los fotones», apenas un paso más, ha sido alcanzado por un grupo de físicos austriacos, alemanes, holandeses e italianos dirigidos por Rupert Ursin y Ursula Gerber, de la Universidad de Viena. Según describe su estudio, publicado en el ultimo número de la revista «Nature Physics», estos científicos han logrado establecer una comunicación cuántica entre las islas canarias de La Palma y Tenerife, a una distancia de 144 kilómetros, mediante la transmisión de fotones en línea recta por vía aérea. La máxima distancia lograda hasta la fecha era once veces menor, apenas 13 kilómetros. La transmisión de fotones por cable de fibra óptica alcanzó en 2002 los 67 kilómetros.

Este experimento refuerza las expectativas científicas sobre la posibilidad de establecer comunicaciones cuánticas, de lograr los ordenadores o computación cuántica e incluso de desarrollar la teletransportación de la materia.

La experiencia se apoya sobre una propiedad cuántica de la materia: cuando dos partículas se encuentran en un estado «entrelazado» forman una especie de par inseparable en sus propiedades, y se comportan como si permaneciesen unidas por un nexo misterioso... incluso si cada una de esas partículas se halla separada de la otra por una gran distancia, la «comunicación» entre ellas es instantánea.

El fotón «testigo»

En el observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, los investigadores generaron pares de fotones «entrelazados» mediante el bombardeo de un haz de láser ultravioleta de alta energía sobre un cristal de borato de bario. En cada uno de estos pares de fotones, uno de ellos era conservado como «testigo», mientras que el otro, su «gemelo», era transmitido a través de la atmósfera hacia un telescopio del observatorio espacial del Teide, en Tenerife, a 144 kilómetros de distancia.

El estado «entrelazado» de ambas partículas elementales de la luz, que a la vez se comportan como ondas, se conservaba a pesar de las interacciones del fotón «viajero» a través de la atmósfera con los átomos de las moléculas del aire.

Como aplicación de su experimento, los investigadores señalan que la interacción de dos partículas «entrelazadas» servirá de base a la criptografía cuántica: toda tentativa de interceptar un mensaje sería desvelada por el fotón «gemelo».

Madrid POR S. BASCO

Filmada por primera vez la vida y muerte de un fotón

Toda una proeza que impulsará la creación de ordenadores cuánticos

Tras quince años de esfuerzos, un equipo de físicos franceses ha medido el estado de un fotón, o partícula cuántica de la luz, sin destruirlo. Gracias a una elaborada técnica, un único fotón ha podido ser atrapado dentro de una cavidad superconductora para observar, en tiempo real, su nacimiento, vida y muerte durante un intervalo de tiempo de segundos. Este experimento abre la posibilidad a extraer repetidamente información del mismo fotón, que de esta forma podría compartir su información con un conjunto de átomos y conformar un “entrelazamiento cuántico” de luz o materia que es la base de los ordenadores cuánticos. Por Yaiza Martínez.

La caja de fotones del experimento. CNRS.
Tras quince años de esfuerzos, un equipo de físicos del Laboratoire Kastler-Brossel de la École Normale Supérieure de París ha conseguido una auténtica proeza: medir el estado de un fotón, o partícula cuántica de la luz, sin destruirlo.

Uno de los artífices de este logro científico, el profesor Serge Haroche, de dicha escuela, explicó el pasado 10 de mayo en la Fondation Del Duca, del Insitut de France, cómo él y sus colaboradores, Jean-Michel Raimond y Michel Brune, entre otros, manipularon y controlaron un solo átomo y fotones individuales que interactuaron en una cavidad, que consistía en una caja formada por paredes altamente reflectantes.

Los sistemas cuánticos microscópicos tienen la característica de “saltar” de un estado cuántico a otro de una forma que aún no ha sido del todo comprendida por su rareza y aparente falta de lógica. Los físicos, sin embargo, habían conseguido hasta el momento detectar los saltos cuánticos de átomos, electrones, iones (átomos o moléculas cargados eléctricamente) y otras partículas, pero no habían podido “ver” los fotones, que normalmente son destruidos cuando llegan a ser detectados.

Ahora, gracias a una elaborada técnica, descrita en la revista Nature, un único fotón ha podido ser atrapado dentro de una cavidad superconductora para observar, en tiempo real, su nacimiento, su vida y su muerte durante un intervalo de tiempo de segundos.

Electrodinámica cuántica en cavidades

La proeza se ha basado en la llamada electrodinámica cuántica en cavidades, que es un campo de la óptica cuántica que permite instalar en cavidades pequeñas los átomos y los fotones, que en estas condiciones muestran un comportamiento distinto del que ofrecen en el espacio libre, ilustrando, en tal caso, ciertos principios de la física cuántica que permitirán el desarrollo de nuevos sensores, entre otras aplicaciones.

Estudiando el comportamiento de estos átomos y fotones en este entorno protegido, los físicos han podido ilustrar aspectos fundamentales de la teoría cuántica, como la superposición, la complementariedad y la decoherencia, informa la revista IOP, del Instituto de Física.

La superposición cuántica es la aplicación del llamado principio de superposición a la mecánica cuántica, y ocurre cuando un objeto posee simultáneamente dos o más valores de una cantidad observable, como la posición o la energía de una partícula. Este fenómeno fue representado por el físico Erwin Schrödinger en 1935 con el bien conocido ejemplo del gato de Schrödinger.

El principio de complementariedad, por su parte, supone que los sistemas cuánticos muestran características y propiedades “complementarias” que no pueden determinarse de manera simultánea (por ejemplo: el carácter onda-partícula, o la pareja de magnitudes posición-velocidad). Y, por último, la decoherencia sería la consecuencia inevitable del enredo incontrolable que tienen todos los sistemas físicos con su ambiente, tal y como explicó Dieter Zeh en una entrevista concedida a Tendencias21.

Sábado 19 Mayo 2007

Yaiza Martínez

No puedes basar tu vida en el tarot

«Siempre me gustó el esoterismo y tenía lo que llamamos un sexto sentido. Empecé teniendo pequeños presentimientos y siempre que podía recordar un sueño, se cumplía. A los 17 años, cuando empecé con el tarot, veía que podía ayudar a la gente y eso me hacía sentir bien». María Garrote -Mariam cuando echa las cartas- ha hecho cursos de especialización en Madrid y Barcelona y ha trabajado como televidente para la bruja Lola y Raphel. También es monitora de danza del vientre. Ahora lee el tarot.-¿Cómo una licenciada en Derecho como usted se dedica a algo tan alejado de todo lo racional?-Creo en todo. Si alguien no cree en algo necesito que me lo justifique, que me dé una razón de por qué lo que hacemos o decimos no puede ser verdad. Y también creo que no se puede explicar todo racionalmente. -¿Por qué cree que la gente acude a una vidente para resolver sus problemas?-Unos, porque están muy solos y lo único que necesitan es un poco de compañía, que les escuchen y les den un buen consejo. Un buen tarorista es también psicólogo. Y otros, porque no entienden que les pasen ciertas cosas. Son personas racionales y cultas que acuden a ti cuando llega el momento en que necesitan encontrar una salida o tomar una decisión y piensan que tú les puedes ayudar. -¿El truco no será saber decir a la gente lo que está deseando oir?-No puedes hacer eso. Mi regla es decir todo lo que ves, lo bueno y lo malo, y si dudas en algo no decirlo. Hay gente que lo quiere es un consejo final, y yo les ayudo a tomar una decisión, nada más. Luego él tomará la decisión que quiera. No puedes basar tu vida en el tarot, pero el tarot sí puede ayudarte. Ahora, también digo que en esto hay mucho fraude.-¿Y eso cómo se sabe?-Lo primero, el dinero. Lo normal es no cobrar, y cuando te dedicas a esto por dinero cobras algo simbólico. No puede ser que te cobren 50 euros por echar las cartas o 200 euros por un trabajo de limpieza. Y lo segundo, si no es capaz de contarte nada de tu pasado, algo que solo tú conoces, es que no tiene ni idea. Si ves que solo piensa en la hora y en el dinero, y que no indaga en tu pasado, no es una buena vidente. -¿Quién va ganar las elecciones?-(Ríe) Ni idea. Soy totalmente apolítica. Y no me suelen hacer preguntas de este tipo.-¿Y cuál es su especialidad?-Soy muy, muy, muy buena en el amor. Muy buena. No puedes ser muy buena en todo, y yo siempre destaqué en el amor. No solo en el tarot, también en rituales de velas y amuletos. También en el trabajo.

J. M. LÓPEZ/SEGOVIA Nortecastilla.es

Teletransportan información cuántica de la luz a la materia

El profesor Eugene Polzik (derecha) en una foto actual. Polzik y su equipo en el Instituto Niels Bohr de Copenhague, en Dinamarca ha teletransportado información de la luz a la materia llevando comunicación y computación cuántica. LONDRES (Reuters) – Radiar personas al estilo de Star Trek es algo aún perteneciente al reino de la ciencia ficción pero unos físicos en Dinamarca han teletransportado información de la luz a la materia acercando un poco más a la realidad la comunicación y la computación cuántica.
Hasta ahora los científicos habían teletransportado objetos similares, tales como luz o unos pocos átomos durante cortas distancias de un punto a otro en una fracción de segundo.
Pero el profesor Eugene Polzik y su equipo en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Compenhague en Dinamarca han logrado todo un avance usando tanto luz como materia.
“Es ir un paso más allá porque por primera vez incluye teletransportación entre la luz y la materia, dos objetos diferentes. Uno es el portador de la información y el otro es el medio de almacenaje”, explicó Polzik en una entrevista el pasado Miércoles.
El experimento incluía por primera vez un objeto atómico macroscópico que contenía billones de átomos. También teletransportaron información una distancia de medio metro pero creen que podrían extender la distancia aún más.
“Hace dos años dos equipos lograron la teletransportación entre dos átomos individuales, pero la distancia que separaba a ambos era solo de una fracción de milímetro”, explicó Polzik, que es miembro del Centro para Óptica Cuántica de la Fundación Nacional Danesa de Investigación.
“Nuestro método permite que la teletransportación pueda ser llevada a cabo a lo largo de distancias más largas ya que implica a la luz funcionando como portador del entrelazamiento”, añadió.
El entrelazamiento cuántico implica que dos o más partículas se enlacen entre si sin tener contacto físico. Aunque la teletransportación se asocial con series de ciencia ficción como Star Trek, no es probable que en el futuro cercano alguien sea teletransportado a alguna parte.
Pero el logro del equipo de Polzik, llevado a cabo con la colaboración del teórico español Ignacio Cirac del Instituto Max Planck para Óptica Cuántica en Garching (Alemania) marca un avance en el campo de la información y computación cuántica, gracias al cual se podría transmitir y procesar información en una forma que antes era imposible.
“Realmente se trata de teletransportar información de un sitio a otro. La información cuántica es distinta a la información clásica en el sentido de que no puede ser medida. Posee una capacidad de información mucho más alta y no puede ser escuchada indiscretamente. La transmisión de información cuántica puede ser llevada a cabo de forma incondicionalmente segura”, comentó Polzik cuya investigación ha aparecido publicada en la revista Nature.
La computación cuántica requiere la manipulación de información contenida en estados cuánticos, lo cual incluye propiedades físicas tales como la energía, el movimiento y el campo magnético de los átomos.
“Crear entrelazamiento es un paso muy importante pero hay al menos dos pasos más hasta lograr la teletransportación. Hemos tenido éxito con los tres pasos, que son el entrelazamiento, la medición y la retroalimentación cuántica”, añadió.

Por Patricia Reaney – Miércoles 4 Oct 4

Un gato puede estar vivo y muerto a la vez

'Un gato puede estar vivo y muerto a la vez'. Y no es un chiste. Se trata de la segunda ley de la física cuántica, esa disciplina que se empeña en desentrañar los misterios del mundo microscópico. «Hace tiempo que los científicos sabemos que las partículas llevan una doble o triple vida Es como si estuvieran al mismo tiempo en universos diferentes», explica Juan Ignacio Cirac, Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica en 2006. El pasado año lo recibió con tan sólo 40 -es el más joven hasta ahora- por su liderazgo mundial en el desarrollo de la Información Cuántica.Cirac está convencido de que el esfuerzo merece la pena. «A la vista está que se nos abre un campo increíble de posibilidades. Ya somos capaces de manipular esos fenómenos extraños que llevamos observando en el microcosmos desde hace unos 30 años. Las normas de la mecánica cuántica que estudian ese comportamiento insólito de moléculas, átomos, fotones nos permiten afrontar retos muy interesantes», advierte.En estas fechas, no está de más apuntar que uno de los proyectos en marcha facilitará enormemente la declaración de la renta. «Gracias a los ordenadores cuánticos, la haremos en un segundo », vaticina. ¿Cuándo será esto? «Dentro de 20, 50 ó 100 años No se puede predecir. Hay muchos factores en juego. Lo importante es continuar en la brecha», responde. De momento, esas máquinas prodigiosas se encuentran en mantillas. «Para que la gente se haga a la idea: una computadora cuántica actual, cualificada para multiplicar tres por cinco, ocupa dos habitaciones enormes», aclara.A la luz de lo conseguido, quedan lejos las fantasías de la ciencia-ficción. Aunque el 'teletransporte' se haya logrado. «Podemos hacer desaparecer la propiedades de un objeto para hacerlas aparecer en otro. Pero, ojo, la materia no se desplaza, sólo las cualidades. Y sólo somos capaces de hacerlo a escala microscópica; manejando un millón de átomos, por ejemplo. Eso sí, poco a poco, vamos aumentando el tamaño», observa.

ISABEL URRUTIA/MADRID