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#FísicaMaciza. Teleportación: ¿cómo, cuándo y dónde?

- Por: helagone

por Diego Vidal- Cruzprieto
@vidaleando
Vives en la Ciudad de México y sabes que lo normal según las reglas de convivencia es estar tres cuartos de hora tarde; sin embargo, eres un rebelde y decides ir dos horas tarde. Para acabarla de chingar te acaban de llamar y juraste que estabas en la esquina. Sin duda no te vendría mal teleportarte.

¿Que carajos es la teleportación?

Como teleportación entendemos un proceso donde podemos comunicar dos regiones ajenas del espacio al mismo tiempo; no importa que estén desconectadas causalmente.

¿Causalidad?

¿Te gustaría embarazar a tu abuelita? Si tu respuesta es afirmativa tienes muchos pedos, además, la causalidad no lo permitiría. El espacio-tiempo protege fuertemente que la causa debe ir antes del efecto, una componente importante en éste mecanismo es la existencia de una velocidad máxima: la de la luz. Si uno pone un eje vertical de tiempo y uno horizontal de espacio, queda claro que una pendiente correspondería a una velocidad; la velocidad de la luz delimita una pendiente que genera un cono, al cual se le conoce como el cono de luz.
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La parte superior del cono de luz indica todo nuestro futuro accesible mientras que la parte inferior nos dice cuál fue nuestro pasado accesible. Si dos conos se traslapan, decimos que hay una conexión causal, mientras que si no lo hacen, decimos que los observadores son causalmente disconexos. El observador es un punto del espacio-tiempo.

Teleportación clásica

Si quieres teletransportar objetos macroscópicos, i.e.: de una molécula en adelante. Te conviene usar la teleportación clásica, la cual es orgullosamente mexicana, creada por Miguel Alcubierre Moya, director del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, de donde salen los físicos mas chingones del país.

Como se mencionó anteriormente, la naturaleza prohíbe que cualquier observador viaje más rápido que la luz, sin embargo nunca se dijo que esto aplicaba al espacio-tiempo mismo. Por lo que si creamos una burbuja de espacio-tiempo y la mandamos a velocidades más rápidas que la luz, en cierto modo podemos pasarnos la causalidad por lo huevos a nivel global, pero no local; a esto se le conoce como la maniobra de Alcubierre y se le ocurrió mientras estaba viendo un episodio de Star Trek, lol.
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Así que simplemente basta con poner la cosa a teleportar dentro de una burbuja de espacio-tiempo, la cual vamos a mover a una velocidad arbitraria dentro de regiones mayores del espacio-tiempo y listo, en corto.
El único pedo es que llevar a cabo esta maniobra experimentalmente tiene problemilllas: la solución original de Alcubierre pide que el objeto a teleportar tenga masa negativa, lo cual no ha sido observado y general suena descabellado. Se pudo modificar la solución, explotando una propiedad del espacio-tiempo mucho más fundamental que la geometría: la topología. De hecho se ha propuesto que la NASA haga experimentos con electrones, por lo cual por el momento estamos lejos de poder usar esto; sin embargo -en mi humilde opinión- cuando entendamos más la el rol que tiene la topología en la relatividad general, se podría llegar fácilmente a este umbral de teleportación.

Teleportación cuántica

A diferencia de la clásica, ésta ya se usa; la banda anda teleportando cosas y tu sigues buscando memes del profesor Jirafales. Claro, no hay que sentirse mal ya que como su nombre lo indica, sólo se puede usar en sistemas muy pequeños, menores a moléculas, generalmente fotones o electrones.

¿Cómo funciona?

Antes de explicar cómo funciona debemos hacer unas pequeñas anotaciones al respecto de la descripción cuántica de la realidad. Como se ha mencionado anteriormente, en mecánica cuántica el concepto de posición pierde sentido, al menos bajo el entendido de que es una cantidad que unívoca y precisamente designará donde está un objeto. Es por ello que debemos introducir el concepto de estado, así que en lugar de hablar donde está algo, diremos cómo está algo.
Esto no nos debe sorprender ya que lo hemos usado desde la Revolución Francesa cuando Carnot desarrolló gran parte de la termodinámica para mejorar los cañones de Napoleón. En termodinámica nunca decimos donde está el gas, lo que sí podemos decir es que tan grande o pequeño es, es decir, decimos cuál es su volumen.
Lo mismo sucede en la mecánica cuántica, uno generalmente designa un “estado” -y sí, a veces hay estados de posición- y ve cómo evoluciona. Para esto uno debe tener una concepción de estados intermedios por los cuales el sistema pueda evolucionar. Por ejemplo, en química de prepa, cuando estamos llenando orbitales ponemos una flechita arriba y una abajo, esta simbología pretende dos cosas: dejar claro que el sistema educativo tiene tan poca fe en nuestra abstracción a tal grado que nos pone a dibujar en vez de pensar y, que el electrón es una partícula con dos estados accesibles de espín y que pueden ir alternando en el tiempo.
Por el momento no ahondaré en que es espín, por el momento invito al lector a poner Ozric Tentacles y creerme que el electrón tiene dos estados de espín (para el mamón que sepa, dos proyecciones pues). Para saber la configuración electrónica de un átomo y por ende propiedades importantes para la química, nunca designamos la posición de los electrones, mas bien especificamos el estado electrónico, esto es análogo a especificar el volumen de un gas.
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Ahora sólo nos falta entender otra noción importante del mundo cuántico: el hecho de la observación. ¿Qué mejor modo de hacerlo que con gatitos? El gato de Schrödinger es un experimento pensado en que nos invita a pensar que un pinche psicóptata metió a un gatito en una caja con un dispositivo que al activarse -de modo aleatorio- habría de matar al gato. Antes de abrir la caja sabemos que el gato tiene dos estados igual de probables: vivo o muerto, por lo cual su descripción cuántica es que está medio vivo y medio muerto al mismo tiempo. Ahora bien, al observar delimitamos el estado unívocamente, y sabremos si celebrar que el gatito que está vivo o llorar su partida; a esto se le conoce como el colapso del estado y en general sucede cuando hacemos observaciones cuánticas.
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¿De que coños estábamos hablando? De cómo teleportar madres, ahora ya vamos a eso, pero calma, sírvete un trago.
Considera que eres de esas personas raras que escuchan Radiohead, eso implica que te gusta cagarla en la vida y por tanto, en tus calcetines. Sabemos que en un pie portas un calcetín negro mientras que en el otro tienes uno blanco; esos son tus estados, igualito que el gatito o el electrón.
Tus amigos ya saben cómo te pones los calcetines, entonces en cuanto uno de tus pies cruce el umbral de la puerta instantáneamente sabrán de que color es el otro pie. Esto puede sonar súper trivial, pero si ahora lo imaginamos en una situación donde tengo dos electrones, al medir el espín en uno sabré cuál es el espín en el otro; todo esto sin importar la distancia, por lo cual me puedo llevar uno a Plutón y en cuánto mida el que tengo en la Tierra sabré precisamente como es el de Plutón, de ese modo creamos teleportación por medio de enredamiento cuántico.
Mucha gente me podrá argumentar que esto viola la regla de oro: nada viaja más rápido que la luz, créanme por el momento que no lo hace y prometo una futura entrega donde explicaré minuciosamente esto.
Ahora hablemos del presente y del futuro: la teleportación cuántica es un ingrediente fundamental en las computadoras cuánticas, que funcionan como un conjunto de sistemas de electrones que describimos anteriormente y a un espín le asignan el 0 y al otro el 1, creando así un q-bit. Por otra parte, a la gente que le gusta filosurfearse en el futuro, dice que cuando podamos hacer control cuántico a temperatura ambiente, será posible teleportar sistemas de muchísimos electrones y otras partículas, es decir, hasta un humano.
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Yo quiero argumentar en contra de esto, no en el sentido de que crea que es imposible teleportar 100 kilos de masa, de hecho eso me parece sencillo. Lo que a mí no me parece realizable es el hecho de teleportar la conciencia, puesto que existe el teorema de no-clonación de estados cuánticos y para muchos -incluyéndome- la conciencia es un fenómeno cuántico.
Así que la siguiente ocasión que quieras llegar dos horas tarde, puedes optar por poner cara de pendejx o, aprender algo de física teórica y ponerte a picar piedra.
¡Por favor no dejen de preguntarme madres! De ahí saldrán las próximas entregas de #FísicaMaciza

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