tl; dr: una computadora basada en neutrinos es altamente improbable.
Respuesta larga:
Hay varias razones por las cuales una computadora basada en neutrinos es imposible.
- Interacción débil de los neutrinos con la materia.
Los neutrinos interactúan muy débilmente con la materia. Miles de millones de ellos vuelan a través de su cuerpo cada segundo sin ninguna interacción. Esto hace que sea difícil detectarlos o guiarlos a lo largo de un camino deseado (como un cable). - Producción de neutrinos
Los neutrinos se producen generalmente en reacciones radiactivas (por ejemplo, en procesos de fisión en reactores nucleares). Por lo tanto, no es exactamente difícil producirlos, pero hacerlo sin los efectos secundarios no deseados (es decir, la radiación) es bastante difícil. Además, aunque podemos producir miles de millones de ellos fácilmente, sería difícil codificar mensajes en ellos, ya que no interactúan mucho con la materia (es decir, no podemos escribir información en ellos). - Guía de haz
Como realmente no interactúan con la materia, es difícil ubicarlos en el camino deseado que nos guste. Podemos poner electrones en un cable y fotones en una fibra, pero realmente no podemos restringir el camino de los neutrinos. Eso significa que probablemente tendríamos que alinear nuestros emisores y detectores de neutrinos en una línea recta exacta si quisiéramos comunicarnos. Esto es difícil de lograr a través de largas distancias sin ninguna línea de visión. - Detección de neutrinos
Los neutrinos no tienen carga, por lo tanto, no interactúan electromagnéticamente con la materia. Se han propuesto varias formas de detectarlos; El método más utilizado es midiendo la radiación de Cherenkov [1] que producen cuando interactúan con la materia.
Por ejemplo, el IceCube Neutrino Observatory [2] en el polo sur ocupa un kilómetro cúbico de hielo en el polo sur (para tener una probabilidad significativa de detección).
Tales detectores gigantescos no son de ninguna manera útiles para la comunicación cuando ya tenemos teléfonos móviles. Parafraseando a Thomas Watson: “Creo que hay un mercado mundial para quizás cinco detectores de neutrinos”. (Para su información, hay más de cinco en el mundo, solo de diferentes tipos y tamaños). - Ruido de fondo
Como se mencionó anteriormente, miles de millones de ellos pasan a través de nuestros cuerpos cada segundo. Como tal, el ruido de fondo es enorme. Los detectores de neutrinos como IceCube deben colocarse bajo tierra y calibrarse adecuadamente para restar el ruido de fondo para detectar cualquier señal. La relación señal / ruido de los neutrinos será demasiado baja para cualquier uso práctico. - Oscilación de neutrinos
Hay tres sabores de neutrinos, y se cree que oscilan entre ellos (al menos entre los sabores de muones y electrones, demostrados recientemente en [3]), lo que significa que ni siquiera podemos asegurar de manera confiable que se reciban de la misma manera. tipo de partícula que pretendíamos enviar.
En resumen, es muy improbable usar neutrinos para la comunicación o la computación. La única forma en que esto funcionaría es quizás si nuestras capacidades de detección de neutrinos mejoran enormemente o si se descubre una nueva física.
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A pesar de todas las desventajas que trae la naturaleza débilmente interactiva de los neutrinos, lo único positivo que puedo pensar es que si alguna vez los usamos para enviar mensajes, simplemente podríamos enviarlos a través de cualquier cosa , por el aire o al otro lado de la Tierra, en línea recta, sin usar conductores intermedios. Es decir, ¡no más cables enredados o cables submarinos rotos por tiburones curiosos [4]!
EDITAR: ¡A pesar de todas las dificultades, la comunicación de neutrinos se ha logrado en FermiLab [5]! ¡Gracias Anjishnu Bandyopadhyay por señalarlo!
Fuentes:
[1] Detector de neutrinos
[2] Observatorio de neutrinos IceCube
[3] El experimento T2K
[4] ¿Los tiburones aún muerden los cables submarinos de fibra óptica?
[5] La comunicación basada en neutrinos es la primera
