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lunes, 3 de enero de 2011

LA FISICA DETRAS DE TRON

En las dos secuelas de las peliculas: Tron (1982) y Tron El Legado (2010) se digitaliza y teletransporta un ser humano, pero que hay de cierto detras de la fisica aplicada en Tron ?

El sueño de la fantasia cientifica de transportar seres de un lugar a otro todavia no se ha hecho realidad, pero ¿ quien se atreve a adivinar lo que nos depara el futuro ? Podriamos usar las tecnicas existentes para teletransportar estados elementales, como los de los fotones, a traves de distancias de unos kilometros y puede que hasta a un satelite. Disponemos ya de los recursos tecnicos para teletransportar estados de atomos sueltos, sin ir mas lejos, el grupo dirigido por Serge Haroche, de la Escuela Normal Superior de Paris, ha realizado un entrelazamiento de atomos. Parece razonable esperar que, de aqui a diez años, se logre el entrelazamiento de moleculas y su subsiguiente teletransporte. Lo que venga luego, nadie lo sabe.

Mas plausible se ve la aplicacion del teletransporte a la computacion cuantica, donde el concepto comun de bits (ceros y unos ) se generaliza y convierte en el de qubits, que pueden existir como superposiciones y entrelazamientos de ceros y unos. Podria emplearse el teletransporte para transferir informacion cuantica entre procesadores cuanticos. Los teletransportadores cuanticos podrian servir, ademas, para construir un computador cuantico.

Un computador cuantico puede funcionar como una superposicion de muchos datos de entrada a la vez. Puede, por ejemplo, ejecutar un algoritmo simultaneamente sobre un millon de datos de entrada utilizando solo tantos qubits como bits necesitaria un computador ordinario para ejecutar el algoritmo una sola vez sobre un solo dato de entrada. Los algoritmos que se ejecutan con computadores cuanticos pueden resolver ciertos problemas mas deprisa ( con menos pasos de computacion) que cualquier algoritmo conocido ejecutado en un ordenador clasico. Entre esos problemas estan el de encontrar un determinado elemento de una base de datos y el de obtener la factorizacion de numeros grandes, de sumo interes en el desciframiento de codigos secretos.

Por ahora solo se han construido los elementos mas fundamentales de los computadores cuanticos: puertas logicas que procesan uno o dos qubits. La construccion, siquiera sea a pequeña escala, de un computador cuantico queda aun lejos. Habra que resolver el problema de la transferencia fiable de los datos cuanticos entre los diferentes procesadores o puertas logicas, sea
dentro de un solo computador o a traves de redes cuanticas. La llave de la solucion podria esconderse en el teletransporte cuantico.

Daniel Gottesman, de Microsoft e Isaac L. Chuang de IBM, han demostrado hace poco que se puede construir un computador cuantico polivalente con tres componentes basicos: particulas entrelazadas, teletransportes cuanticos y puertas que manejen un solo qubit por vez. Este resultado ofrece un metodo sistematico de construir puertas de dos qubits. El truco para construir una puerta de dos qubits con un teletransportador consiste en teletransportar dos qubits desde lo que entra en la puerta hasta lo que sale, por medio de pares entrelazados modificados de una manera muy determinada. Los pares entrelazados se modifican de suerte tal, que la salida de la puerta reciba los qubits adecuadamente procesados. La ejecucion de la logica cuantica en dos qubits desconocidos se reduce pues a preparar unos estados entrelazados predefinidos concretos y teletransportarlos.

La mecanica cuantica es una de las teorias mas profundas jamas descubiertas. Los problemas que plantea a nuestra percepcion intuitiva del mundo llevaron a Einstein a criticarla con energia.
Para el, la fisica debia constituir una tarea de comprension de la realidad objetiva, independientemente del observador. Lo que no le impidio percatarse de que nos enfrentabamos ante grandes problemas al querer asignar esa realidad fisica independiente a cada miembro de un par entrelazado. Su antagonista, Niels Bohr, le replico que habia que tomar en cuenta el sistema entero, en el caso de un par entrelazado, la disposicion conjunta de ambas particulas. El desideratum de Einstein, el estado real independiente de cada particula, carece de significado para un sistema cuantico entrelazado.

El teletransporte cuantico desciende directamente de las situaciones estudiadas por Einstein y Bohr. Siguiendo a Bohr, entenderemos la mecanica cuantica si advertimos que la ciencia no describe como es la naturaleza , sino que expresa lo que podemos decir de esta.
Ahi reside el verdadero valor de los experimentos, como el teletransporte, que investiga los fundamentos de la mecanica cuantica y que nos ayuda a tener un conocimiento mas profundo del misterioso mundo cuantico.

"Fin de impresión- Control Central de Programas". Tron

"End of transmission"


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