La teletransportació (II) Introducció a l'entrallaçament

Veure: La teletransportació (I)

En l’anterior entrada vam veure com la ciència desmenteix el mite de la transportació a distància a l’estil ciència ficció, a través del Principi d’Incertesa de Heisenberg, establint que no podem transmetre tota la informació d’un individu o cos. Tot i això, en cap moment es va parlar de què aquest gran mètode de transport fos del tot impossible, i que mai pogués ser dut a terme per les futures generacions. Sí és cert que el que segurament resulta ser el mitjà més pràctic per a poder teletransportar matèria és precisament el que no es pot efectuar, però la mecànica quàntica treballa des de ja fa uns anys amb un aspecte curiós d’aquesta branca de la física anomenat: Entrellaçament quàntic.

EPR

L’entrellaçament quàntic descriu un estat de connexió entre matèria donat gràcies al seu estat de coherència, i, a través del qual, poden transmetre informació a velocitats superiors a la de la llum. Va néixer com a resposta a la conjetura d’Einstein, Boris Podolski i Nathan Rosen envers la integritat de la teoria quàntica, ja que, de fet, volien demostrar que aquesta era incomplerta. L’article, que ja va ser tractat en aquest blog, portava per nom: ¿Pot considerar-se completa la descripció de la realitat física que dóna la mecànica quàntica? Tot i que és més coneguda per les sigles EPR (els cognoms dels tres teòrics).

EPR suposava un experiment mental en el qual es produïa un intercanvi d’informació que superava la velocitat de la llum, contradient d’aquesta manera el que Albert Einstein havia establert uns anys abans, ja que es coneixia el verdader estat d’un cos (és a dir, es col·lapsava la funció d’ona) que es trobava a milers d’anys llum de l’observador. Està relacionat amb dos o més cossos que comparteixen una característica intrínseca, com per exemple el següent cas:

Un individu té dos ous de gallina, un pintat de color vermell i l’altre pintat de color verd. Es posa un ou a cada mà i la tanca, sense que nosaltres hàgim pogut conèixer la posició de cada ou. Obre una mà i ens ensenya l’ou vermell, de manera que sabem que a l’altra mà s’hi troba l’ou verd. Nosaltres no hem observat l’ou, de manera que no hem col·lapsat la seva funció d’ona, però ja sabem de quin color és.

El que aquest exemple vol fer veure és que no cal col·lapsar la funció d’ona d’un cos per conèixer la seva naturalesa o una característica, com en aquest cas el color, si aquesta característica, o el conjunt de característiques, es pot establir d’un cos que té característiques intrínsicament relacionades. En el cas de partícules, es va treballar amb partícules que sorgien d’una partícula mare i que compartien característiques oposades com l’espí. Si els espins eren amunt i avall, i una partícula observada era espí amunt, no calia col•lapsar la funció d’ona de l’altra per saber que era espí avall.

Però, ¿què significa “no cal col·lapsar la funció d’ona”?, a cas no contradiu això un dels fonaments de la mecànica quàntica?

Aquí és on la teoria quàntica brinda l’entrellaçament quàntic establint que, de fet, sí que es col·lapsa la funció d’ona.

Tornem al cas de les partícules i els espins. Una partícula la deixem en un punt A, i l’altra en un punt B, situat a milers d’anys llum del punt A. Col·lapsem la partícula del punt A i resulta que és la de l’espí amunt, de manera que ja coneixem la naturalesa de la partícula situada en el punt B sense necessitat d’haver-la observat. En aquest aspecte la mecànica quàntica no es desmarca del fet d’haver de col·lapsar la funció d’ona per conèixer la naturalesa d’un cos, i afirma que la funció d’ona del punt B sí ha sigut col·lapsada. Però com?

La resposta que es va oferir a la suposició EPR, i que no va acontentar gens als seus creadors, fou que existeix una connexió quàntica, com un fil, entre les partícules A i B, en el qual quan col·lapsem A, aquesta envia un missatge de manera instantània a B dient-li que col·lapsi la seva funció d’ona (recordem que A i B estan separats per milers d’anys llum). Això sembla contradir la idea de què res pot superar la velocitat de la llum, però, de fet, no és del tot així, ja que la informació que es transmet entre A i B és la classificada com a “informació inútil”, que respon a característiques d’aleatorietat i que es troba al marge del que Einstein considerava “matèria”.

En la tercera part veurem com l’entrellaçament quàntic s’aplica en la teletransportació