¿Cuáles son los beneficios de la "teletransportación" de información cuántica?

De vez en cuando leo artículos de divulgación científica y, de vez en cuando, me encuentro con problemas relacionados con la teletransportación de información cuántica. (este por ejemplo http://www.physorg.com/news193551675.html )

Hasta ahora tengo la siguiente comprensión de los principios básicos:

  1. después de la medición, las partículas entrelazadas tienen un estado aleatorio idéntico (es decir, no podemos predecir el resultado, pero sabemos que será similar para ambas partículas).
  2. La "clave de decodificación" debe enviarse por el canal tradicional

Según tengo entendido, el proceso subyacente es el siguiente:

  1. Cierta cantidad de partículas entrelazadas se envía a A y B.
  2. Las partículas se miden en A y B y se registran los resultados R (igual en ambos lugares).
  3. Conociendo los resultados, A calcula una "clave de decodificación" (alguna función F, que F(R) tiene algún significado valioso) que se envía por medios tradicionales a B.
  4. B aplica la clave a su copia de R y, por lo tanto, recibe información.

El beneficio es que la cantidad de información que debe transmitirse por medios tradicionales es pequeña.

En caso de que todo lo dicho anteriormente sea correcto, tengo la pregunta: ¿en qué se diferencia este proceso de "teletransportación de información cuántica" de simplemente enviar dos conjuntos idénticos de datos aleatorios a ambos destinos por medios tradicionales?

Podría estar equivocado sobre la comprensión de los principios de la teletransportación de información cuántica, en este caso, por favor, corríjame.

Respuestas (1)

Estás un poco equivocado sobre el mecanismo de teletransportación. El proceso implica compartir un par de partículas entrelazadas, pero los estados individuales de esas partículas nunca se miden. En cambio, se realiza una medición conjunta del estado de la partícula cuyo estado A quiere teletransportarse a B y una de las dos partículas enredadas, básicamente, preguntando "¿estás en el mismo estado o en diferentes estados?" Según el resultado de esa medición, que se envía a B a través de un canal clásico, B realiza una de las pocas operaciones simples con la otra partícula entrelazada, lo que la deja exactamente en el estado de la partícula original que estaba siendo teletransportada.

La ventaja de este proceso es que el estado de la partícula original de A nunca se mide directamente, lo que significa que llega a B completamente intacta. Esta es la única forma segura de transmitir un único estado cuántico desconocido sin enviar directamente la partícula en ese estado. Puede pensar que podría hacer una copia del estado y enviar la copia, pero eso está prohibido por el teorema de "no clonación": es imposible hacer un duplicado exacto de un solo estado cuántico a menos que sepa de antemano cual es ese estado.

La clave del proceso es que el par de partículas entrelazadas no tiene estados bien definidos, sino que están correlacionadas de forma no local. No está enviando un conjunto de números aleatorios con valores definidos de un lugar a otro, está enviando un estado indeterminado cuyo valor exacto no se determinará hasta que se mida, momento en el cual su valor determinará absolutamente el estado de un segunda partícula a una gran distancia.

El proceso es de interés para las personas que estudian la información cuántica porque puede ser la forma más segura de mover la información cuántica de un lugar a otro. No le permitirá construir un transportador de Star Trek en el corto plazo, pero podría ser útil para construir una computadora cuántica o para conectar computadoras cuánticas en ubicaciones distantes.

Oh, ya veo, me equivoqué desde el principio, asumiendo que se supone que la teletransportación de información cuántica transfiere bits, mientras que está diseñada para transferir estado cuántico. Gracias.