El entrelazamiento cuántico es un fenómeno que hace las delicias tanto de físicos teóricos como de prácticos ingenieros, y el enorme abanico entre ambas técnicas. Teorizado hace casi un siglo, esta forma en que dos partículas se comunican entre sí a grandes distancias ha fascinado a la humanidad. Y no es para menos. Aunque se ha logrado en laboratorio, todavía no se sabe por qué ocurre.
¿que és el entrelazamiento cuántico?
El entrelazamiento cuántico es un fenómeno cuántico en el que los estados cuánticos, esto es, las descripciones del estado físico de un sistema cuántico, de dos o más objetos necesitan ser descritos mediante un único estado. Al estar entrelazadas, dos partículas alejadas presentarán correlaciones físicas observables mediante observación clásica.
¿Confuso? Como todo lo cuántico, entenderlo resulta complejo. Quizá mejor con un ejemplo. En un experimento, dos electrones se entrelazan en un laboratorio y se envían a dos lugares distintos del mundo. Ahora, es posible ‘enviar’ información entre estas dos regiones usando estas partículas, porque si se altera el estado de uno de los electrones, el otro también se verá alterado.
Esta forma de enviar señales, llamada ‘teletransporte’, está siendo explorada en la actualidad- Aunque es muy compleja por las condiciones en las que hay que realizar los experimentos. Algo parecido ocurre con los ordenadores cuánticos. Sí, son mejores que los clásicos para multitud de tareas, pero han de trabajar bajo condiciones tan exigentes que es difícil que resultan competitivos.
Hace poco se ha descubierto que puede existir entrelazamiento cuántico entre dos sistemas macroscópicos. Es decir, fuera del ámbito subatómico. En dos artículos científicos (este y este), ambos publicados en mayo de 2021, dejaron impresionado al mundo científico.
Lo que no es el entrelazamiento cuántico
Desde su origen, ha habido mucha confusión con el término ‘cuántico’, sus propiedades y fenómenos. La mala comprensión del término ‘cuántico’ lleva varias décadas sirviendo de soporte para todo tipo de superchería.
- No es una forma de teletransporte. La materia no desaparece en un lugar y se materializa en otro. No es así como funciona el entrelazamiento. Hasta la fecha, no se sabe si es posible teletransportar materia. De ser viable, sería demasiado costoso a nivel energético.
- No es una manera de que un objeto ocupe dos posiciones en el espacio. Dos partículas entrelazadas ocupan dos posiciones diferentes en el espacio. No son la misma partícula en dos sitios diferentes. A menudo se dice que la cuántica permite que un objeto esté en dos puntos al mismo tiempo y no es cierto. La bilocación no es posible. Lo que sí ocurre es que un objeto ocupa una posición determinada u otra solo cuando se le observa.
- No tiene nada que ver con el amor. Los paralelismos sobre el entrelazamiento cuántico y algunas percepciones sobre el amor incluso dieron lugar a comparaciones un tanto absurdas entre el entrelazamiento cuántico y el amor. No tienen ninguna base científica o de otro tipo.
- No es una forma de superar la velocidad de la luz. La información que se transmite entre dos objetos entrelazados cuánticamente va muy rápido, pero no tanto como para romper la velocidad de la luz. Nada puede desplazarse a través del espacio a más velocidad que c, que se sepa.
Origen de la teoría del entrelazamiento cuántico
La primera vez que alguien usó el término ‘entrelazamiento cuántico’ fue Erwin Schrödinger en 1935, aunque lo hizo con el término alemán ‘quantenverschränkung’. Su traducción posterior al inglés recibió el nombre de ‘quantum entanglement’, que se castellanizó como ‘entrelazamiento cuántico’.
Schrödinger quería describir una curiosa propiedad de la mecánica cuántica, desarrollada a partir de 1920, por la que un par de partículas solo podían definirse como sistema y poseían una función de onda única para todo el sistema. Es decir, estaban ligadas de alguna manera hasta entonces desconocida. Los experimentos de aquel entonces arrojaban datos paradójicos.
De hecho, la paradoja ‘EPR’ (llamada así por el trío formado por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen) fue una forma de señalar la enorme complejidad para entender el fenómeno. No se entendía cómo era posible que el entrelazamiento cuántico violase el principio de localidad. En esencia, que dos objetos alejados unos de otros no pueden influirse de modo mutuo y al instante.
El propio Einstein desconfiaba de la conexión entre partículas subatómicas y la llamó ‘spukhafte fernwirkung’ (acción espeluznante a distancia). Incluso cuando la evidencia resultó innegable más allá de la física teórica.
¿Qué causa el entrelazamiento cuántico?
Hasta la fecha, se desconoce con certeza el mecanismo que causa el entrelazamiento cuántico. Sin embargo, no saber cómo se produce no significa que no se haya hecho en laboratorio. Después de todo, no hay que comprender por qué se evapora el agua para evaporar agua. Y no hay que saber qué es la compresión para levantar edificios. Hace décadas que es posible entrelazar partículas subatómicas en el laboratorio, algo que se logra obligando a interactuar a ambas.
Aplicaciones del entrelazamiento cuántico
Entre las aplicaciones del entrelazamiento cuántico se encuentran la computación cuántica y la criptografía cuántica, dos ramas que hace tiempo que aprovechan fenómenos cuánticos para impulsar sus procesos. Además, está ganando mucha fuerza el concepto de ‘teletransporte cuántico’.
Es importante no confundir esta aplicación con el teletransporte de la ciencia ficción. El teletransporte cuántico consiste en el envío de información a grandes distancias, no con el envío de materia a ningún sitio. Es posible que este tipo de ‘teletransporte’ (de información) siente las bases de un nuevo internet.
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