Datos curiosos del entrelazamiento cuántico: 2022 y Bell

El entrelazamiento cuántico es una de las ideas más extrañas de la física moderna, y también una de las más decisivas. En la mecánica cuántica, dos partículas pueden quedar ligadas de un modo que permite correlaciones perfectas entre sus mediciones, incluso cuando están separadas por una gran distancia.

Qué hace tan raro al entrelazamiento cuántico

El entrelazamiento cuántico es una característica principal de la mecánica cuántica que no existe en la mecánica clásica. Su rasgo más llamativo es que las mediciones sobre partículas entrelazadas pueden estar perfectamente correlacionadas aunque las partículas estén muy lejos una de otra.

Pero hay un límite importante: el entrelazamiento por sí solo no puede usarse para transmitir información. Esa combinación de correlación extrema y ausencia de comunicación directa es parte de lo que lo vuelve tan desconcertante.

El desafío de Einstein, Podolsky y Rosen en 1935

La paradoja EPR fue el tema de un artículo de 1935 firmado por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen. El texto proponía que la mecánica cuántica era incompleta.

Su argumento se apoyaba en una situación concreta: si se medía la posición de una partícula, podía predecirse la posición de la otra; y lo mismo ocurría con el momento. Desde esa idea, el artículo defendía que la teoría cuántica no describía toda la realidad física.

Erwin Schrödinger llamó al entrelazamiento el rasgo característico de la mecánica cuántica. El nombre encaja bien con la incomodidad que producía el problema EPR: una teoría que aceptaba correlaciones tan precisas parecía desafiar la intuición clásica.

De la idea al laboratorio

En 1949, Chien-Shiung Wu e Irving Shaknov demostraron en el laboratorio que podían crearse pares de partículas entrelazadas como los que había considerado EPR. Ese paso fue decisivo, porque llevó una discusión teórica a un terreno experimental.

A partir de ahí, la pregunta ya no era solo filosófica. Había que poner a prueba si esas correlaciones seguían las reglas previstas por la teoría cuántica.

En 1964, John Stewart Bell mostró que la teoría cuántica predice violaciones de la desigualdad de Bell para ciertos sistemas entrelazados. Su teorema dice que la mecánica cuántica es incompatible con las teorías de variables ocultas locales bajo supuestos básicos sobre la medición.

¿Cuándo se vio una violación de la desigualdad de Bell?

El primer experimento de laboratorio que observó una violación de la desigualdad de Bell se publicó en 1970 por John Clauser y Stuart Freedman. Después, Stuart Freedman y John Clauser realizaron experimentos pioneros sobre la desigualdad de Bell en 1972.

Más adelante, los experimentos de Alain Aspect en 1982 formaron parte de las primeras pruebas experimentales de la desigualdad de Bell. Cada una de esas etapas reforzó la idea de que el comportamiento de los sistemas entrelazados no encaja con una explicación clásica simple.

Del entrelazamiento a la teleportación cuántica

En 1992, el entrelazamiento se aprovechó para proponer la teleportación cuántica, y el efecto se realizó experimentalmente en 1997. Ese avance mostró que una propiedad nacida del debate EPR también podía convertirse en una herramienta concreta de la física cuántica.

Años después, el reconocimiento llegó al máximo nivel: en 2022, el Premio Nobel de Física fue otorgado a Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger por experimentos con fotones entrelazados.

Desde el artículo de 1935 hasta el Nobel de 2022, el entrelazamiento cuántico pasó de ser una paradoja a convertirse en una pieza central de la física moderna. Su historia une una pregunta sobre lo que significa medir, una serie de experimentos decisivos y una teoría que sigue desafiando la intuición.

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