Aunque el termino lo acuño Neal Stephenson para su obra “La era del diamante“, estos dispositivos ya los podemos encontrar en la serie Star Trek, donde eran la pieza base de los teletransportadores y los replicadores.
Un compilador de materia es un aparato que construye un objeto a partir de ensamblar átomos, construyendo moléculas y estructuras atómicas; de esta forma puede fabricar cualquier cosa, desde objetos de sólidos de metal hasta materia orgánica, como comida, e incluso seres vivos.
En Star Trek, la teleportación constaba de dos fases; primero, se desmontaba el objeto a enviar átomo a átomo para escanearlo y luego esa información se envía al receptor, donde el compilador reconstruye el objeto. Por supuesto, es perfectamente posible almacenar en el ordenador los mapas atómicos de diferentes objetos, para poder fabricarlos bajo demanda; así, a bordo de las naves de la federación todo lo que se pueda necesitar se fabrica en los replicadores, a partir de la información guardada en el ordenador de la nave.
¿Seria posible construir un compilador de materia en la vida real? El primer requisito es disponer de nanomáquinas capaces de manipular átomos aislados y acoplarlos formando moléculas; el segundo requisito, es preciso contar con ordenadores muy potentes, no ya por el espacio que ocupará el mapa de átomos del objeto, sino por la velocidad a la que esa información debe ser procesada.
Para hacernos una idea, 12 gramos de carbono puro contienen 6.02×1023 átomos de carbono (usando la terminología correcta, estamos hablando de un mol de átomos de carbono); si utilizamos un byte para cada átomo, necesitariamos 6.02×1023 bytes para almacenar el mapa de esos 12 gramos, lo que son aproximadamente 600.000.000.000.000Gb de información; si tenemos en cuenta que los discos mas grandes que hay hoy dia en el mercado son de 500Gb, nos salen muchos discos duros. Dejo al lector la tarea de calcular la velocidad de transferencia para que nuestras nanomáquinas pudieran construir este objeto de 12 gramos en una hora; evidentemente, tendra que ser considerablemente mas rápida que un ADSL.
En resumen, que para que los compiladores de materia puedan ser algo real no solo sera necesario perfeccionar la nanotecnología, es muy probable que también sea preciso contar con ordenadores cuánticos. Otra pregunta es si estos aparatos serán económicamente rentables; es decir, podemos encontrarnos con que las versiones evolucionadas de las tecnologías de fabricación convencionales sean igual de efectivas con un coste mucho menor. En este caso, los compiladores de materia serían solo equipos de laboratorio, dedicados principalmente a la fabricación de prototipos.
Yo hago cálculos de este tipo en mi blog. El tema particular del teletransporte podéis leerlo en este enlace:
http://fisicacf.blogspot.com/2006/07/un-mal-compaero-de-viaje.html
Un saludo.
Yo hago cálculos de este tipo en mi clase. Imparto una asignatura llamada “Física en la Ciencia Ficción” y algunas cosas las escribo en mi blog. Este caso concreto del teletransporte podéis leerlo en este enlace:
http://fisicacf.blogspot.com/2006/07/un-mal-compaero-de-viaje.html
Sergio: Muy interesante la anotación de tu blog. Y muy curiosa la asignatura que impartes, no sabía que existiera.
Del cálculo sobre los discos duros se me acaba de ocurrir que para “teletransportar” un ser viviente, no solamente hace falta “transportar sus atomos” sino el estado cuántico de cada uno de ellos…y dándo un paso más : hay que “copiar” los estados electromagnéticos+nucleares tanto a nivel micro como macroscópicos. Por poner un ejemplo, copiemos dos neuronas independientes: no solo hay que copiar las neuronas a nivel atómico sino el estado eléctrico que hubiese entre ellas…
Creo que esto aumenta el tamaño de los discos a usar unos cuantos de cientos de miles de ordenes de magnitud. XS.
¡Lo que hace el aburrimiento!
¿Conclusión? Que la nave Enterprise tiene que tener unos discos duros del copón!!
Un byte para cada atomo???, me parece una aproximacion muy alejada de la realidad. Porque los atomos no estan aislados, forman moleculas y como todos sabemos en quimica organica las moleculas tienen estereoisómeros con lo que ni siquiera te sirve con definir los enlaces atomo a atomo, si bien es cierto que puedes usar codificacion (vease como una compresion de la informacion tipo zip) de manera que para las moleculas utilices un codigo que posteriormente la maquina decodificaria. lo que llevaria mas computacion pero menos informacion que transmitir.
Marcos: El objetivo de ese párrafo es dar una idea de la gran cantidad de espacio que se necesita para almacenar la descripción de un objeto a nivel de átomos. Aquí, lo relevante es darse cuenta que aún en el caso de que utilicemos una cantidad mínima de información para cada átomo, el volumen total sigue estando totalmente fuera del alcance de la tecnología actual.
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