En 1935, los físicos Boris Podolski, de Rusia; Nathan Rose, de Israel, y Albert Einstein, de Alemania, escribieron juntos un artículo en el Physical Review sobre la paradoja EPR (Einstein, Podolski, Rosen) en la mecánica cuántica. Allí predecían y hablaban de un fenómeno de la mecánica cuántica que les resultaba perturbador porque violaba el principio de la localidad y contradecía la teoría de la relatividad.
El principio de la localidad señala que dos objetos alejados no pueden influirse mutuamente de manera instantánea. El fenómeno al que se referían Einstein, Podolski y Rosen ocurre cuando dos partículas se conectan de tal forma que lo que sucede con una afecta a la otra, sin importar la distancia que haya entre ellas, como explica el portal Science Alert.
El término de entrelazamiento cuántico para referirse al fenómeno fue introducido en 1935 por el físico austriaco Erwin Schrödinger (sí, el del gato). Mientras tanto, Einstein se refirió al fenómeno como «acciones fantasmagóricas a distancia».
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«La teoría no puede ser reconciliada con la idea de que la física debe representar una realidad en el espacio y en el tiempo, libre de acciones fantasmagóricas», escribió Einsten en una carta al físico Max Born, citada por BBC, en la que demostraba lo mucho que le inquietaba ese fenómeno cuántico.
Y es que el entrelazamiento cuántico puede ser demostrado y recreado en experimentos de laboratorio; incluso le sacan partido para establecer las bases de la mecánica, la computación y la criptografía cuánticas. Sin embargo, todavía es un misterio, porque nadie comprende cómo funciona realmente, como indica ABC.
Sonríe para la foto, querido fotón
A pesar de la incomprensión y la inquietud que genera el entrelazamiento cuántico, un grupo de científicos de la Universidad de Glasgow, en Escocia, lograron, por primera vez en la historia, tomarle una foto a un tipo de entrelazamiento cuántico, llamado entrelazamiento de Bell. Las imágenes fueron publicadas en un artículo de Science Advances.
Aunque a simple vista la imagen no parece decir nada, y luce como sal o azúcar sobre una superficie negra, es importante porque nos da la primera muestra visual de una propiedad fundamental de la naturaleza. La imagen muestra el entrelazamiento entre dos partículas de luz, fotones, que, pese a estar separadas, interactúan y comparten por un breve momento los mismos estados físicos.
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Para conseguir la imagen se requirió de un trabajo muy complejo: los físicos crearon un sistema en el que disparaban corrientes de fotones entrelazadas desde una fuente cuántica de luz a través de objetos que denominaron como no convencionales para destruir su flujo.
Las corrientes de fotones fueron divididas al pasar un haz a través de un material de cristal líquido, conocido como β-bario borato, lo que generó que los fotones pasaran por una serie de transiciones en cuatro fases.
Entonces, adecuaron una cámara supersensible, capaz de detectar fotones, para que se activara al detectar los fotones entrelazados. Eso permitió capturar la imagen de los fotones entrelazados en las cuatro fases de transición, que eran idénticas, aunque las partículas estuvieran separadas en el espacio, lo que se traduce en la captura fotográfica de un entrelazamiento cuántico.
Este experimento permitirá impulsar el avance de la computación cuántica y el desarrollo de tecnologías para obtener imágenes de fenómenos cuánticos, como el entrelazamiento, que ayudarán a comprenderlos y aplicarlos de maneras diferentes a las actuales.
Imágenes: Science Advances.
