Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger cada uno por su cuenta llevó a cabo experimentos innovadores usando estados cuánticos entrelazados, donde dos partículas se comportan como una sola unidad incluso cuando están separadas, sus resultados han despejado el camino para nuevos tecnología basada en información cuántica. 

Laureados con el Premio Nobel de Física 2022. Créditos: Foundation Nobel. 

Los efectos inefables de la mecánica cuántica están comenzando a encontrar aplicaciones. Ahora existe un amplio campo de investigación que incluye computadoras cuánticas, redes cuánticas y comunicación cifrada cuántica. 

Un factor clave en este desarrollo ha sido comprender cómo en la mecánica cuántica permite que existan dos o más partículas en lo que se llama estado entrelazado. ¿Qué ocurre en una de los partículas en un par entrelazado que determina lo que suceda con la otra partícula?, incluso si están muy separadas. 

Durante mucho tiempo, la pregunta fue si la correlación se debía a que las partículas en un par entrelazado contenían variables ocultas, instrucciones que les dicen qué resultado deberían dar en un experimento. En la década de 1960, Juan Stewart Bell desarrolló la desigualdad matemática que lleva su nombre. Está establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de mediciones nunca excederá un cierto valor. Sin embargo, la mecánica cuántica predice que cierto tipo del experimento desafía la desigualdad de Bell, resultando así en una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo. 

John Clauser desarrolló las ideas de John Bell, lo que llevó a un experimento práctico. Cuando tomó los resultados, reconoció que la mecánica cuántica desafiaba la desigualdad de Bell. Esto significa que la mecánica cuántica no puede ser reemplazada por una teoría que utilice variables ocultas. 

Algunas lagunas quedaron después del experimento de John Clauser. Alain Aspect desarrolló la configuración del experimento, usándola de una manera que cerró una laguna importante. Fue capaz de cambiar el ajustes de medición después de que un par entrelazado había dejado su origen, por lo que la configuración que existía cuando se emitieron no podría afectar el resultado. 

Usando herramientas refinadas y luego de varias series de experimentos, Anton Zeilinger comenzó a utilizar estados cuánticos entrelazados. Entre otras cosas, su grupo de investigación ha demostrado una fenómeno llamado teletransportación cuántica, que hace posible mover un estado cuántico de una partícula a otra pese a la distancia. 

“Se ha vuelto cada vez más claro que un nuevo tipo de tecnología está surgiendo. Podemos ver que los laureados trabajar con estados entrelazados es de gran importancia, incluso más allá de las cuestiones fundamentales sobre la interpretación de la mecánica cuántica”, explicó Anders Irbäck, Presidente de la Comité Nobel de Física.

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