Sí, cada partícula elemental puede almacenar información porque cada partícula elemental lleva algunos observables o etiquetas internas que a priori pueden tener muchos valores.
Al final, toda la información del mundo es transportada por partículas elementales. Al menos si nos mantenemos alejados de la gravedad cuántica, etc. (los agujeros negros almacenaron la información de formas más abstractas, aproximadamente un qubit por área de Planck de la superficie).
La mayor parte del tiempo, la información se almacena en la posición relativa de partículas, etc. Por ejemplo, el alto voltaje en un microprocesador transporta información que se almacena en la separación relativa de electrones de los núcleos, etc.
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Pero incluso las partículas elementales individuales pueden almacenar información. Un electrón lleva el giro que puede estar hacia arriba o hacia abajo, por lo que el giro lleva un qubit (un bit cuántico) de la información. Además de eso, tiene un impulso que puede ajustarse continuamente, y que puede llevar una cantidad logarítmicamente grande de información.
El neutrino también tiene un giro, pero la proyección del giro siempre está “arriba” o “abajo” dependiendo de si es un neutrino o un antineutrino. Sin embargo, aún podemos usar la palabra “neutrino” en un sentido más general. Tal neutrino también puede ser un antineutrino y tener varios sabores. Entonces, el neutrino lleva la información de 1 qubit para decidir si es un neutrino o un antineutrino (que es equivalente a ser zurdo o diestro) y “un trit” (tres opciones posibles) recordando si es un neutrino electrónico, un muon neutrino o un tau neutrino. Existen bases más naturales de este espacio 3D de Hilbert.
Además de eso, al igual que todas las partículas en el mundo, un neutrino lleva la información en su posición y / o momento. Por ejemplo, uno puede disparar neutrinos a través de la Tierra, la mayoría de ellos penetran casi cualquier material. Si una cantidad suficiente de neutrinos puede ser atrapada en el otro lado de la Tierra cada milisegundo, de todos modos, la información puede ser transportada por la energía o el impulso medible de los neutrinos. Uno puede enviar 1 GeV o 10 GeV neutrinos, por ejemplo, y esto es suficiente para transferir un bit.
La ventaja de los neutrinos como estos portadores de información a través de la Tierra es que las ondas electromagnéticas o los fotones que transmiten la información la mayor parte del tiempo deben hacerlo a lo largo de la superficie, y el camino entre los puntos antipodales es [matemática] \ pi / 2 \ aproximadamente 1.57 [/ matemáticas] veces más largo a lo largo de la superficie que a través de la Tierra. Por lo tanto, los neutrinos podrían usarse para una comunicación sustancialmente más rápida entre dos puntos muy distantes, casi antipodales, en la Tierra. Esto podría ser una ventaja para los comerciantes de alta velocidad, etc.
