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Se trata de un paso importante en la b�squeda de una forma pr�ctica de controlar el modo en que fluye la informaci�n cu�ntica. Y que ser� fundamental para el desarrollo de pr�ximas generaciones de ordenadores y sistemas de comunicaciones.

La teleportaci�n es, probablemente, el m�todo de transporte m�s misterioso y desconocido de cuantos utiliza la naturaleza. Se sabe, por ejemplo, que en el mundo subat�mico mucha informaci�n importante (como el spin de una part�cula o la polarizaci�n de un fot�n) es capaz de viajar de un lugar a otro� sin utilizar para ello ning�n medio f�sico. El proceso, aunque no completamente comprendido, ha podido sin embargo ser parcialmente reproducido con anterioridad en distintos laboratorios. Entre ellos el dirigido por el espa�ol Ignacio Cirac en el Instituto Max Planck, en Alemania.

Se ha conseguido, por ejemplo, reproducir las caracter�sticas de un fot�n en otro situado a distancias de kil�metros, o "transferir" datos de un �tomo a otro utilizando para ello la ayuda de un tercero. Pero nunca hasta ahora se hab�a llegado hasta lo que han sido capaces de realizar cient�ficos de las universidades de Maryland y Michigan: teletransportar directamente y sin intermediarios el estado cu�ntico completo de un �tomo a otro. Una capacidad que, hasta hoy, es el principal obst�culo para el desarrollo de ordenadores cu�nticos. M�quinas destinadas a ser, en unos a�os, miles de veces m�s potentes que cualquiera de las que existen en la actualidad.

Christopher Monroe, que ha dirigido los experimentos, asegura que la informaci�n teletransportada durante sus experimentos fue absolutamente exacta en el 90 por ciento de las ocasiones.El hito se publica en la edici�n de esta semana de la revista Science.

Un imposible hecho realidad

Hace apenas una d�cada, la sola idea de teleportar cualquier cosa, incluso la m�s peque�a, parec�a una locura. Hasta que el concepto cobr� una fuerza inesperada en el mundo subat�mico, miles de veces menor que el �tomo, donde las leyes de la f�sica, nuestras leyes, dejan de tener sentido y ceden su lugar a las de la mec�nica cu�ntica. All�, en el entorno cu�ntico, la materia y la energ�a se confunden, las certezas se sustituyen por probabilidades y las part�culas se crean y se destruyen en una mara�a de eventos que suceden en milmillon�simas de segundo.

Parece mentira que nuestra realidad cotidiana, el universo que nos rodea, hunda sus ra�ces en este mundo de locos donde todo parece ser posible. Todo, incluso la teleportaci�n. En el nivel cu�ntico, teleportaci�n significa ser capaces de transferir, de un lugar a otro, las propiedades y caracter�sticas m�s �ntimas de un objeto, es decir, de una part�cula. El conjunto de estas propiedades se conoce como �estado cu�ntico� y engloba toda la informaci�n necesaria para que una part�cula sea y se comporte como tal. Las primeras demostraciones experimentales de que una haza�a as� era posible llegaron a finales de los noventa, con la transferencia del estado cu�ntico de un rayo de luz a otro similar. M�s tarde, se consigui� hacer lo propio con part�culas m�s pesadas que los fotones (las part�culas que transportan la luz) y se marc� otro hito al teletransportar las caracter�sticas de dos iones.

El propio Ignacio Cirac fue capaz de dar un paso m�s y logr� transferir con �xito, en junio de 2006, las propiedades de un rayo luminoso a un conglomerado de cientos de �tomos de cesio. Lo que ahora se publica en Science es un nuevo e importante avance en esta carrera. "Nuestro sistema �asegura Christopher Monroe- tiene el potencial necesario para ser la base de una vasta red de repetidores cu�nticos capaces de interconectar memorias cu�nticas a trav�s de grandes distancias. Y a�n m�s, nuestros m�todos pueden ser utilizados para crear un componente clave e imprescindible para el desarrollo de la computaci�n cu�ntica".

La teleportaci�n funciona gracias a un fen�meno que s�lo se produce a escala subat�mica y que los f�sicos conocen como "entrelazamiento cu�ntico". Una vez que dos part�culas est�n entrelazadas, ambas parecen ser capaces de una extraordinaria forma de comunicaci�n, de forma que lo que le sucede a una es inmediatamente "conocido" por la otra, sin importar la distancia que les separe. De esta forma, los cambios que, por ejemplo, realice un equipo cient�fico sobre una part�cula en un laboratorio pueden ser medidos, de forma inmediata, por un segundo equipo que trabaje con la "pareja" de la primera part�cula en otro laboratorio distante.

Para realizar su experimento, Monroe y su equipo utilizaron dos iones de iterbio entrelazados, cada uno en una c�psula de vac�o y a un metro de distancia, de forma que las condiciones a que fuera sometido uno de ellos pudieran ser comunicadas instant�neamente al otro. Los cient�ficos identificaron despu�s dos estados diferentes (alta o baja energ�a), dos "bits" diferenciables y que permitieran distinguir entre la situaci�n en que se encontraban ambos �tomos.

En la electr�nica convencional, la que hace funcionar nuestras computadoras, los "bits" est�n siempre en uno o en otro estado (encendido o apagado, "0" o "1", etc). Pero los bits cu�nticos, llamados "qubits", no funcionan de la misma manera. De hecho, pueden estar en "estados intermedios", en una especie de "superposici�n" de ambos estados que se mantiene hasta que alguien realiza una observaci�n. Es como si una moneda mostrara su cara y su cruz al mismo tiempo, y se "decidiera" despu�s por uno de los dos estados (cara o cruz) cada vez que alguien realiza una observaci�n. Es precisamente esta capacidad de superposici�n de estados lo que confiere a la computaci�n cu�ntica su extraordinario potencial.

Cambiando a voluntad las condiciones de ambas c�psulas, los investigadores pudieron determinar que, en efecto, lo que le ocurriera al �tomo "A" pod�a ser medido en el �tomo "B", a pesar de que las condiciones de su c�psula fueran diferentes. Las mediciones se realizaron sobre el �nico fot�n que emite cada ion al ser obligado a pasar de uno a otro estado por medio de un rayo l�ser. Los cient�ficos lograron inducir los cambios a su antojo, de forma que la informaci�n se transmitiera de forma controlada entre ambos �tomos. Y esa es precisamente la clave del funcionamiento de las futuras redes de comunicaciones basadas en las propiedades cu�nticas.

La teleportaci�n cu�ntica, seg�n Monroe, sentar� las bases de un nuevo tipo ordenadores, de un nuevo sistema de telecomunicaciones m�s r�pidas y seguras y, por qu� no, tambi�n de "un nuevo Internet que funcionar� mucho mejor de cualquier tipo de red concebida a la manera clasica".

Publicado originalmente en ABC (Espa�a)