¿Cómo construir una computadora superlumínica?

Los físicos han ideado una manera de procesar la información más rápido que la velocidad de la luz. Pero ¿qué se podría hacer con una hipercomputadora de este tipo?

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 Técnica de Viena en Austria. Ellos dicen que hay varias maneras de que las señales puedan atravesar la línea de lo superlumínico, aunque ninguna de éstas permite el tipo de paradoja de los viajes en el tiempo que les gustan a los escritores y lectores de ciencia ficción.
Por ejemplo, cuando dos partículas cuánticas son descritas por la misma función de onda se da el fenómeno del entrelazamiento cuántico. Estas partículas pueden estar separados por el diámetro del universo y, sin embargo, una medición sobre una de ellas influirá en la otra al instante.
No se pueden utilizar los llamados fenómenos “no locales” para transmitir información más rápido que la velocidad de la luz, pero Putz y Svozil se preguntan si se puede utilizar para procesarla, para llevar a cabo tareas de cálculo a velocidades superlumínicas. Dicen que no hay ninguna razón por la cual no sea posible, siempre que el tratamiento no dé lugar a cualquiera de las paradojas del viaje en el tiempo.
Putz y Svozil señalan que los fenómenos no locales pueden llevar a materiales en los que el índice de refracción es menor a uno, lo que permite velocidades superlumínicas. Por ejemplo, la luz que viaja a través del vacío puede hacer que se forme espontáneamente un par electrón-positrón —un par entrelazado— que luego se recombine para formar de nuevo un fotón. Este proceso ocurre en forma instantánea, permitiendo que el fotón “de un salto” a través del espacio de manera efectiva.
Un material en el que se promueva este tipo de formación de pares y su posterior recombinación tendría un índice de refracción menor que uno, dicen. Varios físicos han propuesto diversos materiales hechos de cosas como los “metamateriales”. Putz y Svozil sugieren que el truco lo haría un vacío lleno con electrones o positrones.
Después de haber 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. Este simple hecho (y probablemente algún diseño inteligente para crear una computadora óptica, en primer lugar) permitiría que tenga lugar el cálculo superlumínico .
Suponiendo que este dispositivo en realidad se puede construir, ¿qué se puede hacer con una computadora superlumínica? Es una buena pregunta que Putz y Svozil no abordan directamente. Dicen que tal dispositivo entraría en una clase de máquinas de procesamiento a las que se conoce como hipercomputadoras. Estos son dispositivos hipotéticas más poderosos que las máquinas de Turing, y permiten cálculos no turinianos. Éstos fueron discutidos por primera vez por Alan Turing en 1930.
En teoría, las hipercomputadoras pueden calcular ciertos tipos de funciones que de otra manera serían no computables. Esto suena manejable, pero a pesar de que hay incontables funciones no computables, en realidad es bastante difícil llegar a un ejemplo que pueda parecer útil. Si usted tiene alguna idea, las puede hacer conocer en la sección de comentarios del artículo original en Technology Review.
De lo contrario, debemos sentarnos y esperar a que llegue la nueva era de las hipercomputadoras superlumínicas. Pero sin contener la respiración.
Referencia de publicación: On the physical limit of communication speed by light signals arxiv.org/abs/1003.1238