Experimento confirma entrelazamiento cuántico: vivimos en un universo en el que partículas se afectan a distancia
Ciencia
Por: Luis Alberto Hara - 08/20/2024
Por: Luis Alberto Hara - 08/20/2024
Un reciente experimento ha proporcionado una confirmación adicional de la extraña y contraintuitiva naturaleza de la mecánica cuántica, particularmente del fenómeno del entrelazamiento cuántico. Este experimento, realizado por Qiang Zhang y su equipo en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, probó con éxito un concepto introducido por el físico Lucien Hardy, y lo hizo con un nivel de precisión sin precedentes.
El entrelazamiento cuántico es un fenómeno que Albert Einstein describió como "acción fantasmagórica a distancia". Se refiere a una situación en la que dos partículas, una vez entrelazadas, permanecen conectadas de tal manera que el estado de una influye instantáneamente en el estado de la otra, sin importar la distancia que las separe. Esta idea desafía nuestra comprensión clásica del mundo, donde nada debería poder influir en otra cosa más rápido que la velocidad de la luz.
John Bell, un físico de los años 60, desarrolló un método para comprobar si esta "acción fantasmagórica" era real o si podía explicarse mediante el realismo local, la noción de que los objetos solo son influenciados por su entorno inmediato y que existen independientemente de la observación. A lo largo de los años, numerosos experimentos basados en el teorema de Bell han demostrado consistentemente que el realismo local no se sostiene, sugiriendo que el mundo cuántico no se comporta según nuestras intuiciones cotidianas.
Basado en el trabajo de Bell, Lucien Hardy propuso una prueba alternativa que era matemáticamente más simple pero difícil de ejecutar. El equipo de Zhang es el primero en llevar a cabo la prueba de Hardy sin ninguna laguna—potenciales brechas en el diseño experimental que podrían permitir que el realismo local aún fuese válido. Sus resultados muestran que la probabilidad de que nuestro mundo se adhiera al realismo local es una asombrosamente pequeña 1 en 10^16348, una probabilidad tan diminuta que efectivamente confirma la naturaleza no local del entrelazamiento cuántico.
El experimento consistió en emitir pares de fotones entrelazados y medir sus propiedades después de haber viajado 90 metros en direcciones opuestas. La polarización de cada fotón—una propiedad que describe su orientación—fue medida con alta eficiencia y precisión, utilizando métodos elegidos de manera lo más aleatoria posible para eliminar cualquier influencia no cuántica. Tras recopilar datos durante seis horas y analizar miles de millones de pares de fotones, los investigadores obtuvieron un valor de Hardy positivo con una significancia estadística de 5 sigma, el estándar de oro para demostrar que un resultado no se debe al azar.
Estos hallazgos solidifican aún más la idea de que el universo opera de maneras que desafían la comprensión clásica. Como señaló el propio Hardy, el fracaso del realismo local en pruebas tan rigurosas sugiere que falta algo en nuestras teorías actuales de la mecánica cuántica. Este experimento no solo profundiza nuestra comprensión del entrelazamiento cuántico, sino que también promete avances en tecnologías como la encriptación cuántica.
Imagen: CalTech
