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Cómo construir una computadora superluminal
La velocidad de la luz representa uno de los límites fundamentales de las leyes de la física. Nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, ¿verdad?
Bueno, sí y no, dicen Volkmar Putz y Karl Svozil en la Universidad Tecnológica de Viena en Austria. Dicen que hay varias formas en que las señales pueden cruzar la línea superluminal, aunque ninguna de ellas permite el tipo de paradojas del viaje en el tiempo que adoran los escritores de ciencia ficción. Por ejemplo, el fenómeno cuántico de entrelazamiento ocurre cuando dos partículas cuánticas son descritas por la misma función de onda. Estas partículas pueden estar separadas por el diámetro del universo y, sin embargo, la medición de una influirá instantáneamente en la otra.
El llamado fenómeno no local no se puede utilizar para transmitir información más rápido que la velocidad de la luz, pero Putz y Svozil se preguntan hoy si se puede utilizar para procesarlo, para realizar tareas computacionales a velocidades superlumínicas. Dicen que no hay ninguna razón por la que no, siempre que el procesamiento no conduzca a ninguna paradoja del viaje en el tiempo.
¿Cómo podría funcionar una máquina así? Putz y Svozil señalan que el fenómeno no local puede conducir a materiales en los que el índice de refracción es menor que uno, lo que permite velocidades superluminales. Por ejemplo, se puede hacer que la luz que viaja a través del vacío se forme espontáneamente en un par electrón-positrón, un par entrelazado, que luego se recombina para formar un fotón nuevamente. Este proceso ocurre instantáneamente, lo que permite que el fotón salte efectivamente a través del espacio.
Un material en el que se promoviera este tipo de formación de pares y recombinación tendría un índice de refracción menor que uno, dicen. Varios físicos han propuesto tales materiales hechos de cosas como metamateriales. Los mismos Putz y Svozil sugieren que un vacío lleno de electrones o positrones funcionaría.
Habiendo creado un medio en el que el índice de refracción es menor que uno, la idea de Putz y Svozil es simplemente sumergir una computadora en él. Ese simple acto (y presumiblemente algún diseño inteligente para crear una computadora óptica en primer lugar) permitiría que se llevara a cabo el cálculo superlumínico.
Suponiendo que este dispositivo realmente pudiera construirse, ¿qué podría hacer con una computadora superluminal? Esa es una buena pregunta que Putz y Svozil no abordan directamente. Dicen que tal dispositivo entraría en una clase de máquina de procesamiento conocida como hipercomputadoras. Estos son dispositivos hipotéticos más poderosos que las máquinas de Turing, que permiten cálculos que no son de Turing. Alan Turing los discutió por primera vez en la década de 1930.
En teoría, las hipercomputadoras pueden calcular ciertos tipos de funciones que de otro modo no serían computables. Eso suena útil, pero aunque hay innumerables funciones no computables, en realidad es bastante difícil encontrar un ejemplo de una que pueda parecer útil. Si tiene alguna idea, publíquela en la sección de comentarios.
De lo contrario, siéntese y espere una nueva era de hipercomputadoras superlumínicas. Pero no contenga la respiración.
Ref: arxiv.org/abs/1003.1238 : En el límite físico de la velocidad de comunicación mediante señales luminosas