Demostrando el entrelazamiento cuántico

El entrelazamiento cuántico


Uno de los fenómenos mas interesantes en el campo de la física cuántica y que ha movido mas interés es el del entrelazamiento cuántico. Este efecto cuántico, en teoría, lo podemos observar cuando dos partículas se comunican entre sí sus estados sin importar la distancia que los separe.



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Esto quiere decir que, por ejemplo, si medimos el estado de una partícula a una distancia de otra y la medición hecha a la primera partícula afecta el estado de la segunda partícula, esto nos confirma que estamos en presencia de un entrelazamiento a nivel cuántico.



 

La cuántica y Einstein


Todo esto suena relativamente simple, sin embargo, a Albert Einstein le disgustaba esta idea puesto que temía que las partículas intercambiasen información mucho mas rápido de lo que la velocidad de la luz permitía.

Teniendo en cuenta eso, Einstein se negaba rotundamente a que esto fuese cierto, su postura frente a esta nueva disciplina que se alzaba de la mano de Max Plank y Neils Bohr era que, aunque las pruebas era irrefutables, la teoría estaba incompleta.

Es por esto que en 1953, Einstein junto a sus colegas Podolski y Rosen presentan la paradoja Einstein-Podolski-Rosen (EPR por sus siglas), un nombre bastante creativo ¿no creen?.

El realismo local

De aquí Einstein desarrolla la idea del realismo local donde asumía que habían valores pre-existentes para cada posible medida de una partícula. Esta idea está basada en dos principios, localidad y realismo.

El principio de localidad dice que existe un tiempo predefinido para que las partículas a una distancia dada interactuen entre ellas. Mientras que el principio de realismo dice que una partícula existe sin importar si ha sido medida o no.

El test de Jhon Bell


En 1964 el físico Jhon Bell desarrolló un test para probar si realmente las partículas interactúan entre ellas como el entrelazamiento cuántico sugiere. El físico Bell demostró que el realismo local conduce a un requisito para algunos tipos de anomalías que no está presentes en la mecánica cuántica. Este requisito es denominado desigualdad de Bell.

En este test, dos partículas entrelazadas se envían a lugares separados el uno del otro, una vez llegan a estos lugares , un dispositivo mide el estado de cada particula.

Otra particularidad de este test es que los dispositivos están configurados aleatoriamente, esto hace que sea imposible para ambos dispositivos saber la configuración inicial del otro.

El test debería probar si el entrelazamiento cuántico es real o no. En caso que sea real, quiere decir que el realismo local no funciona. En experimentos recientes, científicos han publicado la mejor evidencia hasta la fecha que prueba que el entrelazamiento cuántico es una realidad y que el realismo local no ata de ninguna forma a la mecánica cuántica.

Test cuántico de desigualdad de bell

Los investigadores han hecho el test de desigualdad de Bell y demostró que dos átomos separados a una distancia de un cuarto de milla comparten cierta correlación que probablemente sea a causa del entrelazamiento. Esto es una contradicción directa del realismo local.

La única forma de que la correlación observada pueda ser explicada mediante el realismo local sería si existiesen variables ocultas en vez de entrelazamiento cuático. 

De acuerdo con el experimento realizado, la probabilidad de que esto sea cierto es de 1 en un millón. Con estos resultados el equipo concluyó que las leyes del mundo cuático violaban la localidad, el realismo o quizás ambas.

¿Para que sirve el entrelazamiento cuántico?

Aunque aún queda mucho por demostrar y probar, los científicos se enfrascan en darle un uso especial a esta teoría pues es el inicio de lo que ellos creen que será una nueva era.

Con en entrelazamiento será posible transmitir información cuántica a años luz de distancia casi instantaneamente, haciendo que la computación cuántica y los viajes interstelares sean un sueño cada vez mas cercano

La ecuación mas romántica de todas

El entrelazamiento cuántico o "Quantum Entanglement" por su nombre en inglés es considerada, gracias a la cultura de internet, como la ecuación mas hermosa de todas.

Esto se originó cuando en un artículo explicaban en detalle la ecuación de Dirac y la representaban básicamente de la siguiente forma:
 (∂ + m) ψ = 0
No sólo es una forma simple de verla sino que también la llamaban una "fórmula" como si de una receta de cocina se tratase. El entrelazamiento cuántico entre personas no existe o no se ha demostrado.

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