Entrelazamiento

Entrelazamiento cuántico en el mundo de la física a 30 años

Un paso del pasado al futuro

Trabajo de investigación

Planteamiento del problema de investigación

¿Cómo el entrelazamiento cuántico va a mejorar las comunicaciones en la computación y en la teletransportación?

Breve descripción del problema

La mecánica cuántica es una ciencia que surgió en los años de 1920 cuando un grupo de científicos propuso unas nuevas ideas las cuales era totalmente contradictorias con las de la física clásica que era respaldada por Einstein, quien pensaba no solo que era incompleta sino que era errónea, esa ciencia decía que las leyes de la física no funcionaban al nivel de los átomos, surgieron ideas como la superposición, el cambio en la experimentación que ocurría cuando se observaba un experimento y el entrelazamiento que violaban radicalmente las ideas que se tenían y la teoría de la relatividad especial propuesta por Einstein que decía que nada podía viajar más rápido que la velocidad de la luz, pero, si se podía, al nivel atómico si se podía.

La mecánica cuántica fue una revelación en muchos aspectos para la física ya que introdujo conceptos que nunca antes se habían oído y que aparte de todo se comprobaban que no sólo podían ser posible si no que eran verdaderos y se podían pronosticar. Un concepto era el de la superposición, que decía que un átomo podía esta en dos lugares a la vez, pero cómo?, en 1935 se demostró con el experimento de la doble rendija que esto era cierto en donde se lanzaban electrones a un bloque con dos rendijas y ocurrían cosas muy extrañas, y que también influía en gran medida el observar o no un experimento ya que los electrones al ser vistos actuaban como una partícula, pero cuando no se observaba actuaban como una ola, formando un patrón de interferencia, estos experimentos serían la base para una nueva revolución de la física en donde nada era que parecía.

El entrelazamiento cuántico es una estrecha relación que existe entre dos partículas las cuales son exactamente iguales entre sí y si alguna llega a sufrir un cambio, la otra partícula adopta de una forma inmediatamente que la que sufrió el cambio así se encuentre en lados opuestos de la galaxia lo cual explica que sí hay algo que viaja más rápido que la velocidad de la luz, Einstein odiaba esta idea y decía que si eso llegara a ser posible, es como si "hubiera una acción fantasmal a distancia" por la que viaja la información de una partícula a otra como si el espacio-tiempo que la separa no existiera.

En los últimos tiempos la física cuántica ha tomado una enorme popularidad entre las personas que no tiene experiencia en ella, principalmente porque ve de otra manera el materialismo característico de la ciencia hacia antiguas filosofías como el idealismo. Tiende un puente: la ciencia originalmente no se distingue de la filosofía: ambas buscan describir y entender la naturaleza (o el universo); la naturaleza, que en un inicio era concebida como la manifestación visible del espíritu. Es parte de la interpretación popular de la física cuántica (ampliamente criticada por científicos que en ocasiones no logran salir de la “caja”): hacer del mundo algo en lo que la mente participa o al menos algo que se parece más a lo mental que a lo inerte y meramente mecánico.

Una de los hechos que ha hecho a la física cuántica tan interesante para la mente popular, es que ha demostrado que el acto de observar un objeto afecta el estado de lo que se observa. Este “efecto del observador” se explica por la interacción inevitable entre un instrumento y el fenómeno que se observa. Por otra parte, el principio de insertidumbre de Heisenberg señala que la posición y el momentum de una partícula no pueden determinarse hasta que no es medida —existe en un estado de superposición, está, por así decirlo, en todas partes antes de ser medida u observada.

Entre el tesoro de rarezas que descubrió la física cuántica al penetrar en el átomo, probablemente la más significativa y maravillosa sea el entrelazamiento cuántico. Desde 1935 el físico Erwin Schrödinger notó una propiedad peculiar en la materia subatómica que llamó ”entrelazamiento” (entanglement, en inglés). Esto es, cuando dos sistemas cuánticos entran en contacto entre sí permanecen conectados instantáneamente, como si fueran parte de un todo indivisible. Schrödinger rápidamente apuntó que esta era la diferencia fundamental entre la teoría cuántica y la física clásica.

En la actualidad el entrelazamiento cuántico se entiende como un proceso en el que una sola función de onda describe dos objetos separados, los cuales comparten una misma existencia no obstante lo lejos que puedan estar entre sí, como si estuvieran unidos por un cordón umbilical invisible o una onda que, en teoría, se puede propagar por todo el universo. Dos partículas que se han entrelazado tienen una descripción definida juntas, pero cada partícula por separada yace en un estado completamente indefinido: podemos decir que no existe la una sin la otra (aunque una partícula pudiera estar en las Pléyades y la otra entrando a tu pupila en la Tierra. El entrelazamiento cuántico, que ha sido observado principalmente entre fotones, ha sido descrito por Henry Stapp en los términos de “luz gemela”, una “disposición correlacionada a responder”.

Albert Einstein discordaba con este aspecto de la mecánica cuántica con su famosa frase de “acción fantasmal a distancia”. Einstein, por supuesto, había impuesto un límite de velocidad al universo y no concebía posible un efecto superlumínico. Sin embargo, el físico irlandés John Bell demostró con su famoso teorema que el entrelazamiento cuántico sí ocurre (algo que ha sido confirmado en repetidas ocasiones, como es el caso del famoso experimento de Aspect).

Las partículas entrelazadas a grandes distancias no hay nada que explique como viaja la información tan rápido, Jhon Bell le llamo a esto estados no-locales.

Las interacciones no-locales, de existir, serían una especie de budú de la física en el que una partícula influye en la otra, no a través de una fuerza de campo convencional, sino simplemente porque se han tocado alguna vez en el pasado distante.

Pese a observarse en el laboratorio repetidas veces este fenómeno que afecta a los bloques fundacionales de la materia que conforma a todas las cosas del universo, existe cierta reluctancia a darle importancia al entrelazamiento cuántico.

Elisabeth

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