¿Cómo puedo realizar experimentos de teletransportación cuántica en el garaje de mi casa?

Que yo sepa, no puedes.

La “teletransportación cuántica” es realmente una manifestación a gran escala del túnel cuántico. Para explicar lo que está sucediendo en el túnel cuántico, voy a usar una analogía clásica.

Imagina una pelota en la cima de un valle liso en forma de cuenco. La pelota puede rodar hacia el valle, hacia el otro lado y hacia atrás. A medida que pierde energía, se detiene en el fondo. Ahora, imaginando que en el fondo del valle la pelota está sujeta a una fuerza, tal vez una patada, hacia un lado. Se enrollará por ese lado y solo saldrá del valle si la patada imparte a la pelota una mayor energía cinética que la energía potencial que posee en la parte superior del valle. Esto es lo que llamamos un “pozo potencial”.

En la escala de Planck, las cosas se comportan de manera diferente. Una partícula en el fondo del pozo potencial se mueve hacia adelante y hacia atrás rápidamente, pero aún así no puede salir del pozo a menos que tenga suficiente energía O se tunele. Esto es similar a si la pelota es pateada, y en lugar de subir por un lado del valle, atraviesa la barrera y aparece en el otro lado. Dichas partículas generalmente tienen una probabilidad muy pequeña de hacer esto, pero ocurre.

La teletransportación cuántica explota que esto sucede al arrojar muchas partículas a una barrera potencial con energía suficientemente baja para que no puedan escapar sin hacer un túnel. Debido a que cada partícula tiene una probabilidad distinta de cero de tunelización, si se usan suficientes partículas, aumenta la probabilidad de que al menos una de ellas haga un túnel.

Por lo tanto, para hacer esto con equipos comerciales actualmente disponibles se requiere un acelerador de partículas capaz de impartir una energía apropiada a los electrones, junto con la capacidad de crear un pozo potencial, ambos con un número apropiado de precisión de dígitos significativos. Se necesita un medio para introducir las partículas en el pozo mientras se mantiene (o se crea en el proceso) el estado apropiado en la mayor cantidad posible. Finalmente, se requiere un aparato de detección junto con la experiencia para predecir dónde colocar el dispositivo.

Cuando los nanotubos de grafeno y varios nanocables estén disponibles comercialmente, puede ser posible realizar un experimento en casa para demostrar el efecto. Ver el siguiente artículo:

http://www.sciencedaily.com/rele…

En primer lugar, necesita dispositivos capaces de resolver escalas lo suficientemente pequeñas como para que los efectos cuánticos sean lo suficientemente significativos como para ser de alguna utilidad. Inmediatamente, esto básicamente descarta la mayoría de las cosas que probablemente tenga disponibles, aunque sus dispositivos personales, teléfonos / computadoras portátiles, etc.pueden tener componentes suficientemente pequeños. El gran problema es mantener un estado increíblemente frágil de enredo cuántico, para evitar que interactúe con el medio ambiente (léase: ¡ cualquier cosa en su valencia con la que pueda interactuar!) Para evitar que el estado se descodifique. ¡Este es actualmente un problema extremadamente difícil, como puede imaginarse aislar cosas de escala subatómica de la interacción con otras cosas a su alrededor! ¡Este problema es el factor más importante que obstaculiza nuestros intentos de construir una computadora cuántica y, lamentablemente, es probable que pase mucho tiempo antes de que este problema se resuelva!

¡Permítanme divagar un poco sobre cómo funciona la teletransportación cuántica! Considere dos personas, dicen Alice y Bob, que se encuentran en diferentes lugares. Digamos que Alice tiene un electrón que quiere compartir con Bob. Para empezar, ambos deben tener un electrón (¿podrías preguntar cuál es el punto si quiero transmitir materia de un lugar a otro? Lamentablemente, no es así como funciona la teletransportación cuántica; pero continuemos). Lo que Alice puede hacer es enredar mecánicamente su electrón A con otro electrón C que tiene por ahí, ahora puede enviar este electrón (C) a Bob, y usando la rareza de la mecánica cuántica, Bob ahora puede enredar su electrón B con C y esto a su vez, nuevamente utilizando efectos de mecánica cuántica, ¡le permite convertir básicamente su electrón en el electrón A de Alice! Ahora no hemos clonado A, porque enredar B y C significa que ya no tenemos ninguna información sobre A, en cierto sentido, esta información se pierde en la ubicación de Alice y se reconstruye en la de Bob; Esto es lo que entendemos por teletransportación cuántica. El problema, en la práctica, es que, como he dicho, ¡mantener el estado suficiente de enredo mecánico cuántico entre todas las cosas involucradas es extraordinariamente difícil!

¡Buena suerte! 😉