La «maravilla aterradora» detrás del Nobel de Física que ponía en duda Einstein

Los tres galardonados desarrollaron herramientas experimentales que ayudaron a demostrar que el entrelazamiento cuántico, un extraño fenómeno que Albert Einstein desestimó, es real, allanando el camino para su uso en potentes computadoras.






por Daniel Lawler


Los galardonados con el Premio Nobel de Física 2022 llevan décadas estudiando un fenómeno de la teoría de la mecánica cuántica, el «entrelazamiento cuántico», que el genio Albert Einstein ponía en duda y calificaba de «aterrador».
Aún hoy en día muchos diplomados de Física no logran comprender el fenómeno, asegura Chris Phillips, físico del Imperial College de Londres.


El «entrelazamiento» o «solapamiento» es un mecanismo en el que dos partículas cuánticas están perfectamente correlacionadas, independiente de la distancia entre ellas. Por ejemplo, un fotón (partícula de luz) al que se hace atravesar un cristal especial para que dé lugar a dos fotones. Esas dos partículas resultantes «no tienen el mismo color que la inicial, pero están entrelazados porque surgieron de un mismo fotón» explicó este científico.


Si se mide uno de esos fotones, instantáneamente el otro se ve afectado -por muy lejos que estén uno del otro. Chris Phillips constató ese fenómeno «extremadamente extraño» en su laboratorio, donde trabaja con dos haces de fotones entrelazados. «Si meto mi mano en uno de esos haces, instántaneamente algo sucede en el otro haz que se encuentra al otro lado de la habitación: se mueve una aguja» que registra el fenómeno, explicó.


Esa idea de instantaneidad dejaba perplejo a Einstein, que había formulado su famosa teoría de la relatividad, según la cual, nada, ya sea algo material o inmaterial, incluso una información, puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.


Variables ocultas



El hecho de que algo pueda suceder de manera simultánea, aunque sea a grandes distancias, invalida el denominado «principio de localidad», según el cual algo que sucede en un lugar no debería afectar a cualquier otra cosa que suceda en un otro lugar lejano.
En 1935 el padre de la teoría de la relatividad llegó a poner en duda ese nuevo «principio de no localidad», que supondría un «efecto aterrador a distancia».


Einstein creía que había «variables ocultas» que podrían explicar el fenómeno.
En 1964 el físico norirlandés John Stewart Bell diseña una teoría para comprobar si existen esas «variables ocultas» que tanto preocupaban a Einstein. Pero faltaban experiencias la laboratorio para verificarlo.
Eso es lo que consigue el físico francés Alain Aspect dos décadas después.

El físico francés, Alain Aspect, tras enterarse de su Nobel. (AP Photo/Michel Euler)


Aspect prueba que dos partículas luminosas «entrelazadas» se afectan mutuamente, de forma instantánea, una y otra vez.


"Totalmente loco"



«La mecánica cuántica resiste todos los ataques posibles», explica Aspect en una entrevista publicada por la Fundación Nobel tras atribuirle el premio.
Aspect se declara en esta entrevista agradecido con Einstein, a pesar de que sus experiencias han contradecido al gran maestro. «Me gusta decir que Einstein tuvo el gran mérito de plantear la cuestión de la «no localidad».


Aspect confiesa que después de todos estos años, aún le cuesta aceptar la «imagen mental» de ese principio «que es algo «totalmente loco».
Sus colaureados, el austriaco Anton Zeilinger y el estadounidense John Clauserm también pusieron a prueba el teorema de Bell y llegaron a la misma conclusión: el fenómeno solo se puede explicar con ese principio de «no localidad».
Todas estas investigaciones han abierto la vía de lo que se denomina «la segunda revolución cuántica».


Los descubrimientos de Zeilinger, calificado de «papa de la cuántica», han servido para demostrar el potencial que tiene el entrelazamiento para las comunicaciones cifradas o la teleportación cuántica.


Las grandes firmas tecnológicas están ahora invirtiendo grandes sumas para crear ordenadores cuánticos, que prometen capacidades de cálculo inigualables.
Chris Phillips ha desarrollado por su parte un instrumento de la talla de una cadena de alta fidelidad que utiliza el entrelazamiento cuántico para diagnosticar cánceres del seno.


Pero subsiste el gran misterio, cien años después de Einstein: ¿porqué ocurre ese fenómeno?

«Tenemos que ser humildes ante la física» explca Chris Phillips. «Simplemente existe».


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