Entrelazamiento cuántico
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Como en algunos threads se estuvo diciendo erróneamente que el fenómeno de entrelazamiento cuántico era "ciencia ficción" o hasta "pseudociencia" quería aclarar un poco qué es, los resultados experimentales que existen al respecto y las increíbles aplicaciones que tiene.
Primeramente, se dice que 2 estados cuánticos están entrelazados cuando no son separables. Es decir, no se puede hacer una descripción de cada estado por separado, solamente de todo el conjunto. Entonces 2 partículas entrelazadas pueden estar separadas entre sí una gran distancia pero igual seguir manteniendo una relación mutua. Por ejemplo en un estado tal que si uno mide 0 el otro debe medir 1:
Eso da origen a un montón de aplicaciones y una de ellas es la teletransportación de información. Haciendo un par de operaciones básicas a las partículas entrelazadas se puede transmitir el estado de una partícula a otra sin moverlas ni que haya intermediarios. Por ejemplo, un equipo de austríacos teletransportó el estado de un fotón a través del Danubio.
Aunque parezca difícil de creer esto no viola la relatividad especial que impide transmitir información más rápido que la velocidad de la luz. Un resultado importante al respecto es el teorema de no-clonabilidad que demuestra que los estados se pueden transportar pero no copiar. Esto es una suerte porque si se pudieran clonar estados se podría idear una manera estadística de transmitir información más rápido que la luz: si tengo una partícula con estados |0> y |1> con 50% de probabilidad, aunque Juan que está a años luz de distancia haya hecho algo para que siempre de |1>, yo no puedo saberlo al medir mi partícula porque tengo un 50% de probabilidad. En cambio, si son muchas partículas clonadas, me voy a dar cuenta de que salen más |1> de lo estadísticamente esperable y así Juan me puede transmitir información instantánea de lo que hizo a años luz.
Otra aplicación del entrelazamiento es la codificación superdensa de la información. Así mientras clásicamente se puede transmitir un bit de información a la vez, el entrelazamiento permite transmitir 2 y esto también fue demostrado en laboratorios.
Hay más aplicaciones dentro de la computación cuántica. Algortimos cuánticos que involucran entrelazamiento pueden resolver problemas más eficientemente que cualquier computadora común. Por ejemplo, el algoritmo de Shor puede descrencriptar claves en un tiempo exponencialmente menor que un algortimo de computadoras. También fue demostrado experimentalmente.
Lo curioso de esto último es que para algunos algortimos no hay suficientes átomos en el universo para calcularlos clásicamente y sin embargo los cálculos se pueden hacer. Esto llevó a algunos a sugerir que la cuenta se hace en realidad en otros universos!
En fin, como ven, el entrelazamiento cuántico es un fenómeno conocido, medido experimentalmente y útil. -
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Este tema del entrelazamiento, que el mismo Einstein se murió negándolo debe ser tratado con mucha precaución ya que puede ser presa fácil de los adeptos a Star Trek.
No conviene mezclar las cosas.
En principio hay que partir de una base a las que nos obliga la Relatividad:no hay posibilidad de transferencia de energía a velocidades superiores a las de la luz.
Y la información es energía, lo que se transfieren las partículas son sus estados cuánticos, ninguna otra cosa.
Por lo tanto hablar de mandar datos instantáneamente es un absurdo.
Cuando se habla de computación cuántica se hace referencia a la diferencia entre las unidades básicas de información.
En la computación clásica se alternan los "0" y "1"
En la computación cuantica, el "0" y el "1" están en estado superposición y sometidos al principio de Heisenberg, por lo cual al colapsar sus estados, estadisticamente hay un margen de impredictibilidad.
Enviar información a través de fotones es otra cosa, es un fenómeno conocido desde el laser, pero no debe ser mezclado, como habitualmente hace la prensa amarilla que poco y nada sabe del tema, con el entanglement o entrelazamiento cuántico que significa la relación NO LOCAL e INSTANTANEA entre las partículas subatomicas sometidas aun mismo proceso de medición independientemente de la distancia que las separe, que repito, lo que se comunican NO ES INFORMACIÓN, sino sus ESTADOS CUANTICOS.
Slds. -
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De modo aclaratorio:
Técnicamente la información cuántica sí es información (de hecho hay una teoría cuántica de la información) pero información del estado cuántico que no tiene nada ver con la información clásica restringida por la relatividad especial.
En la computación cuántica aunque haya superposiciones de ceros y unos y probabilidades al medir, hay algoritmos cuya probabilidad de medición de un resultado es siempre es 1. De hecho, en la codificación superdensa, el mensaje se transmite y se decodifica sin que haya ninguna probabilidad de pérdida del mensaje. -
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Sería bueno que definiéramos lo que entendemos por “información cuantica”, ya que no es lo mismo trabajar sobre sistemas computacionales cuánticos, a hablar específicamente sobre lo que se conoce como “entrelazamiento cuántico” consistente en lo que una partícula le comunica a otra cuando se encuentran sometidas a un mismo proceso de medición.
Hay algo que sí se pueden decir una a otra, es dónde están, a qué velocidad van, su espín, su polaridad, etc. todo esto sí se lo dicen, aunque una esté un extremo del universo y la otra en otro extremo, y eso con carácter de simultáneo. Pero eso es todo, cualquier otro chisme que se quieran contar, esta limitado por la velocidad de la luz y los postulados de la relatividad en cuanto a la imposibilidad de que materia, energía o información superen esa velocidad.
Habitualmente los experimentos de entrelazamiento consisten en medir el espín de una partícula entrelazadas ( partícula A) lo cual determina instantaneamente el espín de la otra ( partícula B). El problema insalvable hasta ahora, es que este mecanismo no sirve como medio de comunicación, ya que para conocer el espín de B también hay que realizar una medición sobre ella y la mecánica cuántica nos dice que ese espín estará indeterminado hasta realizada la medición, o sea, según el principio de incertidumbre, ese no es un dato predecible.
Para quienes midan A y B los experimentos serán totalmente aleatorios de forma local, aunque de hecho exista una correlación espacial instantánea que va más allá de la causalidad clásica, situación prevista en la inecuación de Bell y confirmada por la experiencia de Aspect de 1982.
La propagación superlumínica existe, pero aquello que se propaga es una correlación cuántica, no es una partícula o algo similar en el espacio-tiempo y eso es una insalvable consecuencia de la relatividad especial, por la cual todo aquello que se encuentra sometido a las leyes del espacio-tiempo ha de propagarse con velocidad máxima c y nunca puede hacerlo de forma instantánea.
Todo aquello que se propaga con mayor velocidad a c viola la causalidad, por eso lo transmitido no es información o partículas en el sentido usual que se propagan a través del espacio-tiempo, lo que salta instantáneamente de una partícula a otra es una correlación, es una función de onda de carácter matemático, no físico.
No obstante lo antedicho, nada hay seguro en esta cuestión decididamente paradojal, ya que parece evidente que nos encontramos ante una colisión entre los postulados de la relatividad especial y el del colapso de la función de onda.
Las correlaciones cuánticas están insinuando la posible existencia de una realidad más elemental que el espacio-tiempo, una realidad no local, que parece indiferente ante la causalidad, de una manera tan inverosímil como si no existiera separación espacial o temporal alguna y todos los objetos del universo fueran uno solo.
Slds. -
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- 28/11/07
En la mecánica cuántica, una vanguardia de la física donde la ciencia se une a menudo con la filosofía, mucho de nuestro entendimiento se basa en conjeturas y probabilidades; pero un grupo de investigadores de Japón ha trasladado una de estas paradojas fundamentales de la mecánica cuántica al laboratorio para su experimentación y observaron directamente algunos de los efectos del entrelazamiento cuántico [spooky action] de la mecánica cuántica.
La paradoja de Hardy, ese axioma de que no podemos hacer inferencias acerca de sucesos pasados que no hayan sido observados directamente, y que al mismo tiempo reconoce, que el acto mismo de observación afecta a la realidad que tratamos de descubrir; todo ello plantea un enigma que los físicos cuánticos han tratado de superar durante décadas. ¿Cómo observar la mecánica cuántica, los sistemas atómicos y sub-atómicos, que son tan pequeños que no puede ser descritos en términos clásicos, cuando el acto de observarlos los cambia de manera permanente?
En un documento publicado en el New Journal of Physics, "La observación directa de la paradoja por Hardy junto con la débil medición con un par de fotones entrelazados", escrito por Kazuhiro Yokota, Takashi Yamamoto, Masato Koashi y Nobuyuki Imoto, de la Escuela de Graduados de Ingeniería en la Universidad de Osaka y participantes del proyecto de la Información Cuántica Fotónica (CREST), en la ciudad de Kawaguchi, el grupo de investigación explica la forma en que se utiliza una técnica de medición que tiene un impacto casi imperceptible en el experimento, lo que permite a los investigadores recopilar resultados objetivamente demostrables en escalas subatómicas.El experimento, basado en el experimento de Lucien Hardy, que sigue los caminos de dos fotones usando interferómetros, que son instrumentos que pueden utilizarse para interferir fotones, se cree que arroja resultados contradictorios, que no se ajustan a nuestra comprensión de la realidad clásica. Aunque rara vez ha sido refutada la paradoja de Hardy, la verdad es que hasta hace poco era sólo un experimento mental.
Usar un par de fotones entrelazados y un original, es un complicado método de medición débil que no interfiere con el camino de los fotones; un paso significativo hacia el aprovechamiento de la realidad de la mecánica cuántica, la de estos investigadores en Japón.
Tal como escriben los investigadores, "A diferencia del argumento original de Hardy, nuestra demostración pone de manifiesto la paradoja de la observación, en lugar de la inferencia. Creemos que la demostración conjunta de la medición débil no sólo es útil para la explotación fundamental de la física cuántica, sino también para diversas aplicaciones, como la metrología cuántica y la tecnología de la información cuántica".
http://www.eurekalert.org/pub_releas...-qpd030309.php
http://bitnavegante.blogspot.com/200...servacion.html
PD:Un tiempo para cada cosa, cada cosa en su tiempo, sino, es Pseudo-Ciencia -
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El entanglement o entrelazamiento no es un tema fácil que se pueda conversar en medio de chistes fáciles o caritas, yo participaré mientras se mantenga un mínimo de seriedad y respeto.
Confieso que pocas cosas de la Física, por la que transito como simple aficionado, me producen más desconcierto y confusión que la relación instantánea, no local entre las partículas.
Y no me sirve de consuelo pensar que Einstein cuando supo de este comportamiento de los átomos sufrió el mismo desconcierto, diciendo:
"I cannot seriously believe in [the quantum theory] because it cannot be reconciled with the idea that physics should represent a reality in time and space, free from spooky actions at a distance."
Y llegó a negar la corrección o completitud de la cuántica, a cuyo desarrollo colaboró, justamente por lo absurdo que le pareció este hecho, y tanto, que se murió sosteniéndolo, pero antes ideó las EPR (experiencias Einstein-Podolsky-Rosen) simplemente para negar su existencia y para que nadie dudara que su punto de vista era el correcto.
Como sabemos desde hace solo un par de décadas, el genio esta vez no tenía razón, Bell primero y en 1982 Alan Aspect, demostraron incuestionablemente que las partículas sometidas a un proceso de medición, se mantienen en un estado de entrelazamiento indiferente a la distancia que las separe.
La spooky o acciones fantasmales a distancia como Einstein las calificó, existen, la relación entre las partículas es instantánea aunque todo el Universo las separe…
Instantaneidad, no localidad, todo ello implica velocidades superluminares, y por supuesto la Relatividad tiene grandes objeciones al respecto, pero Einstein no nos ayuda en nada, al contrario pues nos pone límites infranqueables, como la imposibilidad de viajar más rápido que la luz, concretamente nos prohibe que ni materia, ni energía ni información superen esa velocidad.
Pero el entrelazamiento cuántico, no se puede poner en duda, es una característica indisputable del universo que implica la comunicación, entre partículas a velocidades millones de veces superiores a esa “modesta “ cifra de 300.000 km/s, sea cual sea el mecanismo por el cual lo producen, e indiferentes a la distancia que las separe, es INSTANTANEO...
Slds.
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No se mucho de Fisica Aunque lo mio es la filosofia , me agrada la fisica , ya que nos muestra leyes correspondientes a nuestro nivel de realidad, han manejado aspectos muy importantes en este tema y como lector de los comentarios me han aclarado ciertas Megadudas acerca del entrelazamiento cuantico,temas como ser la posible existencia de otros universos y un poco mas.En mis palabras lo que podre decir respecto al entrelazamiento cuantico es un aspecto simple y logico no existe una velocidad que sea infinita , la velocidad es movimiento ,el movimiento es cuantificado y infinito no es un numero, algo puede parecer instantaneo porque a la vista del expectador se aproxima a ello. Es decir si se logra transportar una paticula a una velocidad trillones de veces superior a la velocidad de la luz notarias que ese objeto llego al punto b aproximadamente en una tetrabillonesima parte de segundo(un decir para aclarar la idea)la apariencia seria tal que te pareceria que llego a ese lugar al instante( 0 tiempo, o distancia)esto paradojicamente seria afirmar que llego al punto b estando alli. Si me hablan de correlacion entre particulas lo entiendo como conexion( filosoficamente aristoteles entendia esa energia en todo y con todo como DIOS la causa original y ultima e inmutable)
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Teletransportan información cuántica de la luz a la materia
La noticia no tiene nada que ver con el mítico "teletranspórtame Scotty" en el que están pensando los amantes de Star Trek, sino que acerca un poco más a la realidad la comunicación y la computación cuántica.
Teletransportan información cuántica de la luz a la materia
Por Patricia Reaney – Miércoles 4 Oct 4, 1:06 PM ETEl 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.
http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=2494
Aqui una de las aplicaciones para transmitir datos...
http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=1098
Los detalles de la paradoja que era mas un ejercicio mental que otra cosa los podes leer aqui...
http://es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_EPR
Y un detalle actual y no menos importante al respecto de la "paradoja de Hardy" aqui...
https://www.xing.com/app/forum?op=sh...cleid=19183788 -
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Supercuerda, "teletransportar" es un término amarillista que induce a confusión, no lo use si quiere hablar científicamente; los fotones pueden transportar información es muy viejo eso, pero ningún fotón transmitirá nada a ninguna parte superando la velocidad de c.
De lo que habla el entrelazamiento es el manejo de estados cuánticos, que no consisten en información según lo términos usuales, por no serlo, su transmisión ignora la relatividad y adquiere características de instantaneidad.
Es crucial entender la diferencia, de otra manera se arma otro diálogo de sordos.
Slds. -
