La teletransportación cuántica es un procedimiento para copiar de forma remota el estado cuántico exacto de una partícula a otra, mientras se destruye el estado original. No hay transferencia de un objeto físico, aunque es necesario distribuir un par de estados entrelazados con anticipación.
El procedimiento funciona más o menos de la siguiente manera:
- Cree un par de partículas cuánticas enredadas en un estado conocido, como uno de los “estados de Bell”.
- Mueva una de las partículas enredadas a cerca de la partícula cuyo estado nos gustaría copiar (el “original”), y la otra partícula enredada a cerca de la partícula en la que nos gustaría copiar el estado (la “copia”).
- Realice un conjunto de medidas combinadas en partículas entrelazadas originales y cercanas. Esto destruye el estado original, pero la información sobre el estado cuántico del original se ha copiado en el otro estado enredado.
- Envíe el resultado de estas mediciones a la parte con la copia. Estos resultados son información clásica usual (“bits”) y la necesidad de enviarlos es la razón por la cual el procedimiento está limitado por la velocidad de la luz.
- Dependiendo de estos resultados, realice un conjunto de operaciones en el estado combinado de la copia y su partícula enredada cercana. ¡La copia ahora está en el mismo estado que el original!
Wikipedia tiene un excelente artículo con más detalles: http://en.wikipedia.org/wiki/Qua…
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¿Por qué necesitamos un procedimiento tan complicado para copiar estados cuánticos? Las características intrínsecas de la mecánica cuántica hacen que los procedimientos habituales para copiar información clásica no funcionen para copiar información cuántica:
- Cuando medimos un estado cuántico, solo obtenemos un único resultado de una distribución de probabilidad de posibles resultados. Esto se debe a que la mecánica cuántica es probabilística. La probabilidad de cada resultado posible sería necesaria para reproducir el estado original, pero claramente esto es imposible en una sola medición.
- También es imposible copiar estados cuánticos exactos. Este resultado se conoce como el “Teorema de no clonación” y se deriva de la linealidad de la mecánica cuántica. Por lo tanto, no podemos evadir la primera restricción creando muchas copias de un estado desconocido para examinar a su vez.
¿Por qué nos importa teletransportar estados cuánticos? Supongamos que tenemos una red de computadoras cuánticas, y nos gustaría guardar los resultados intermedios de un cálculo en una computadora para reanudarlos en otra. Podríamos transferir partículas físicas que codifican el estado cuántico particular, pero transferir partículas cuánticas sin alterar su estado es muy difícil. Una mejor solución es distribuir las partículas enredadas en un estado genérico antes de tiempo, como un “recurso” para permitir la transmisión de información cuántica en un momento posterior. Eso es exactamente lo que nos permite hacer la teletransportación cuántica.
