Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
La tecnología de comunicación digital que se utiliza en la actualidad en dispositivos como los teléfonos inteligentes ha traído consigo una serie de beneficios revolucionarios. No obstante, es importante reconocer que su seguridad y privacidad pueden verse amenazadas por ciertas vulnerabilidades.
Una de las cuestiones que resaltan es la forma en que la información se transporta, lo cual abre la puerta a posibles intentos de hackeo e interceptación.
Los hackers pueden explotar las vulnerabilidades en el sistema y, de esta manera, acceder a información que debería permanecer protegida.
Esta problemática destaca la importancia de implementar medidas de seguridad robustas y técnicas de cifrado avanzadas para mitigar los riesgos asociados con la comunicación digital.
Dentro del fascinante ámbito de la Mecánica Cuántica, que se dedica al análisis del comportamiento de la luz y la materia a escalas microscópicas, emerge un fenómeno intrigante: la capacidad de las partículas diminutas, como los electrones y los átomos, para existir en múltiples estados simultáneamente.
Aunque la transferencia instantánea de materia y energía, conocida como teletransportación, permanece fuera del alcance de la realidad actual.
La entidad cuántica de una partícula posee una propiedad asombrosa: puede ser transmitida en sí misma, es decir, la materia y la energía no pueden ser teletransportadas, pero la entidad cuántica de una partícula sí, lo que constituye algo muy desconcertante para todos.
Albert Einstein le llamó la fantasmagórica reacción a distancia, fenómeno que permite a los fotones comunicarse entre sí al instante y unan sus destinos de tal forma que cualquier cambio de estado que se produzca en una de ellas se refleje de forma instantánea también en la otra, sin importar la distancia que les separe.
De este modo, las partículas cuánticas unen sus destinos en un vínculo enigmático, de manera tal que cualquier cambio en el estado de una de ellas se manifiesta de inmediato en la otra, sin importar la extensión de la distancia que las separa.
Este intrigante comportamiento ha llevado a ciertas mentes a ver la posibilidad de transportar personas y objetos a distancias lejanas sin requerir desplazamiento físico, con la teletransportación.
Aunque la teletransportación de seres humanos se encuentra actualmente confinada al ámbito de la ciencia ficción, la teletransportación de información es una realidad tangible.
Es importante aclarar que la teletransportación de información se conoce desde el 1993, cuando un grupo de científicos de IBM (International Business Machines), bajo el liderazgo del destacado investigador Charles H. Bennett y sus colaboradores, concibieron de manera teórica un método para emplear las leyes de la mecánica cuántica, las cuales impiden la extracción total de información sobre un objeto mediante mediciones.
Su enfoque se centró en información que no es medible en su totalidad.
Para lograr este avance, los científicos recurrieron a un fenómeno cuántico llamado efecto EPR, que es conocido como la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen.
Bajo este principio desarrollaron lo que hoy conocemos como teletransportación cuántica.
Mediante esta técnica, se estableció un procedimiento que permitía transmitir el estado cuántico de una partícula a otra, sin importar la distancia entre ellas.
Desde su concepción, numerosos experimentos han sido realizados tanto a cortas distancias en laboratorios de física, como a unas más extensas.
Estos experimentos han involucrado el uso de cables de fibra óptica para lograr la transferencia de información cuántica a través de medios confiables.
La teletransportación cuántica, aunque asombrosa y prometedora, sigue siendo un fenómeno que se circunscribe a la esfera de las partículas subatómicas y su comportamiento, y no debe confundirse con la teletransportación de objetos o seres humanos, tal como se presenta en la ciencia ficción.
A pesar de sus límites actuales, esta área de investigación abre puertas hacia nuevas posibilidades en la transmisión segura de información y en la exploración de las propiedades del mundo cuántico.
El término teletransportación fue acuñado en el año 1930 por el renombrado investigador estadounidense Charles Fort. Fort, de origen estadounidense, y se distinguió por su enfoque en el estudio de fenómenos inexplicables para la ciencia de su tiempo.
Su labor consistía en explorar eventos que desafiaban las soluciones proporcionadas por la ciencia de la época.
Una de las principales ventajas del teletransporte radica en su capacidad para facilitar el intercambio de mensajes que en principio no pueden ser descifrados.
Este logro es posible gracias a la aplicación de un recurso de vital importancia conocido como criptografía cuántica.
Una variante limitada de esta criptografía cuántica se emplea en la actualidad en sistemas de comunicación terrestre, utilizando tecnologías como láseres y fibra óptica, con un alcance que abarca distancias considerables.
El año pasado, en la entrega del Premio Nobel de Física 2022, se reconoció a los precursores de la teletransportación cuántica, los científicos Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger, por haber llevado a cabo investigaciones pioneras centrándose en el estudio de fotones entrelazados, incluso separados por varios kilómetros.
Los resultados de sus trabajos han tenido un impacto amplio, especialmente en campos como la computación cuántica y la comunicación cifrada segura.
Estos descubrimientos abren nuevas perspectivas en la tecnología y la investigación, promoviendo avances en cómo manejamos y transmitimos información en formas altamente seguras.
La teletransportación cuántica es un fenómeno fascinante de la física cuántica con el potencial de tener varias aplicaciones en diversas áreas.
Aunque aún estamos en las etapas iniciales de comprensión y desarrollo, algunas de las posibles aplicaciones se centran en el establecimiento de comunicaciones altamente seguras e invulnerables a la interferencia.
También en el desarrollo de cómputo cuántico, en la creación de sistemas de comunicación cuántica de larga distancia, la criptografía cuántica que podría fortalecer aún más la seguridad de las comunicaciones en línea, aplicaciones en la transmisión de información desde sondas espaciales distantes hacia la Tierra, eliminando la latencia en las comunicaciones, por sólo citar algunos ejemplos.
Es importante mencionar que, si bien estas aplicaciones son prometedoras, la teletransportación cuántica aún enfrenta desafíos técnicos y limitaciones en términos de distancia y estabilidad.
Sin embargo, la investigación continúa en este campo, por lo que nos podría llevar a avances significativos y a la eventual implementación de estas aplicaciones en un futuro muy cercano.
