Latencia en las comunicaciones, un viejo problema

Con sus grandes avances la era de Internet ha creado nuevos problemas, o más bien, ha transformado la dimensión de viejos problemas de tal manera que parecen nuevos. Para la humanidad siempre ha sido un reto llevar mensajes de un lugar a otro lo más rápido posible. Hasta no hace mucho tiempo, un mensaje podía demorar meses en llegar a su destino. Hoy en día si tenemos acceso a Internet puede demorar menos de un segundo. La latencia en las comunicaciones es un viejo problema disfrazado de nuevo.

Parecería que ser capaces de tener una comunicación casi instantánea sería suficiente, pero resulta que no. Aunque lo hace de forma mucho más rápida, nuestra información todavía tiene que viajar y le toma un tiempo llegar del punto A al B. Esta demora es conocida como latencia de red y es la suma de retardos temporales. La demora en la propagación y transmisión de paquetes dentro de una red producen un retardo. Existen muchas aplicaciones que son sensibles a estos retrasos, como puede ser telemedicina, pilotaje de drones, juegos en línea, videoconferencia, etc…

Las redes de computadoras como Internet están compuestas por múltiples dispositivos activos y medios para enviar y recibir, sea cables o inalámbrico. La función de los dispositivos activos es recibir los paquetes por un lado y reenviarlos por otro. Aunque el proceso de reenvío es realmente rápido -grandes cantidades de cabello se han perdido y se siguen perdiendo para lograrlo- no es instantáneo.

Hay que tener en cuenta que la señal se propagará como máximo a la velocidad de la luz (nada puede viajar más rápido que la luz). Que algo viaje a la velocidad de la luz significa prácticamente instantáneo en nuestro planeta. La cosa cambia cuando salimos de él. Por ejemplo, las sondas Voyager que recién están saliendo de nuestro sistema solar tienen una latencia de comunicación de más de 17 horas. Cuando se envía un comando a las sondas, la señal demora 17 horas en llegar a ellas y otras 17 en recibir la respuesta.

Tanto si estás de paseo en una nave espacial, recibiendo una paliza en una partida en línea o estás recibiendo una paliza en línea mientras viajas en una nave espacial, eliminar el retraso de la conexión es deseable. Disparos que doblan una esquina, hechizos que salen fuera de tiempo y muchas otras cosas raras suceden cuando la latencia aumenta en una partida en línea. Todo esto sin mencionar los oscuros rituales tecnológicos necesarios para hacer que funcione. ¿Pero, es posible eliminar la latencia?

Diferentes alternativas pueden ser: mejorar la tecnología de transmisión de paquetes y utilizar vías con menos saltos, pero eventualmente chocaríamos con los límites impuestos por la física. Pero dentro de la misma física existe un arma secreta utilizada por la ciencia ficción cuando tienen que sacarse una solución mágica de la manga: la física cuántica.

La ciencia ficción explicando la magia
La ciencia ficción explicando la magia

La física cuántica es una rama de la física que trata de las cosas realmente pequeñas. Son tan pequeñas que empiezan a suceder cosas raras y contrarias a la lógica de los objetos que nos rodean diariamente. Estos fenómenos han capturado la imaginación del público y se venden como solución mágica a ciertos problemas.

¿Puede la física cuántica eliminar la latencia?

Uno de los fenómenos más prometedores en esta área para lograr comunicaciones instantáneas es el entrelazamiento cuántico. Es una propiedad predicha en 1935 por Einstein, Podolsky y Rosen en su formulación de la llamada paradoja EPR.

“..El entrelazamiento cuántico es un fenómeno que permite que una partícula influencie el estado de otra instantáneamente, por muy grande que sea la distancia que las separa. Por ejemplo, dos partículas entrelazadas podrían estar en extremos opuestos del universo observable y una podría «modificar» el estado de la otra de manera instantánea mientras que, en comparación, un rayo de luz tardaría 92.000 millones de años en cubrir esa misma distancia…”

Comunicación instantánea, sin importar donde estemos, parece muy bueno para ser verdad. Resulta que no se puede transmitir información clásica a velocidad superior a la de la luz mediante el entrelazamiento. Solo es posible la transmisión de información usando un conjunto de estados entrelazados en conjugación con un canal de información clásico, también llamado teleportación cuántica. La información útil no podrá superar la velocidad de la luz por necesitar de ese canal clásico.

Un muy interesante artículo de Jordi Pereira en su blog “Ciencia de Sofá” ahonda más sobre la física detrás del entrelazamiento.

https://cienciadesofa.com/2016/04/podemos-comunicarnos-mas-rapido-que-la-luz-entrelazamiento-cuantico.html

Resumiendo

Tendremos latencia para rato. El entrelazamiento cuántico no permite comunicación instantánea.

Comentarios