Qué es el enlazamiento cuántico ?

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Es parte de un modelo de estados predichos por Albert Einstein, Boris Podolski y Nathan Rosen en 1935. Erwin Schrodinger en ese mismo año introduce el término del enlazamiento cuántico para explicar como dos partículas pueden comportase como un único sistema a pesar de que estén separadas. Debo mencionar que la predicción de Einstein, Podolski y Rosen iba encaminada a predecir una contradicción o paradoja (que por cierto lleva el nombre de ellos) en la teoría cuántica, cosa que Schrodinger toma no como una paradoja sino más bien como una verdad y trata de explicarla.

Los experimentos posteriores le dieron la razón a Schrodinger y lo que se suponía era una paradoja sin solución o con una solución absurda resultó el pilar para el estudio de los estados enlazados, lo que en ciencias se conoce con el nombre de “serendipia” o “serendipity” un resultado no esperado por los creadores. Según la mecánica cuántica se puede esperar que dos partículas que tienen un mismo origen se comporten de manera similar debido a la “ley de la conservación del movimiento lineal”. Esta ley postula que si dos o más partículas están en movimiento dentro de un sistema aislado la cantidad de “choques” que experimentan entre ellas es una constante que no aumenta ni disminuye en promedio.

Eso en términos muy sencillos pero podemos usar como ejemplo las bolas de billar: cuando una bola en movimiento choca con otra la que está en movimiento perderá velocidad en una proporción similar a la que la otra lo gana. Como se trata bolas de masa y forma similar esto se cumple estrictamente. Existen “trucos” que conocen muy bien los que saben de este juego, por ejemplo se puede hacer que una bola viaje hacia la izquierda y que la otra viaje a la derecha después del choque, por supuesto; otro es hacer que la bola que va en movimiento quede estática y que la que no se movía salga con la velocidad que traía la primera; y por fin también está el truco de hacer que la bola que estaba en movimiento se devuelva y eso hace que la otra viaje a una velocidad superior que la que tenía la primera. Todos estos ejemplos nos muestran la conservación del movimiento lineal, ahora bien imaginaremos que las bolas son partículas cuánticas (fotones, electrones, positrones o cualquier otra) y que la mesa de billar es muy pero muy grande.

En un momento dado vamos a crear un “evento” que de origen a dos bolas idénticas en nuestra mesa, ambas casi en el mismo punto y se separan ya que nuestro evento hace que estén en movimiento (igualmente, pudo ser que estuvieran estáticas pero no nos serviría para el ejemplo). Ambas sufrirán las mismas alteraciones si tratamos de intervenir solo en una. Es decir que si hacemos que se una desvíe hacia la izquierda la otra también lo hará, si le permitimos girar a una la otra también lo hará. Hoy día el planteamiento original se ha cambiado un poco, por ejemplo en lugar de generar electrones, tal como lo proponen Einstein, Podolski y Rosen, se usan fotones porque las variables a medir son más simples y según la teoría cuántica (que es un modelo estadístico) es más probable obtener fotones ligados que electrones ligados.

La comunicación cuántica, resultado del comentado enlazamiento cuántico, tiene como finalidad crear fotones ligados y ponerlos en lugares diferentes de manera que al alterar uno se altere el otro y esto funcione como señal. De hecho los primeros experimentos prometedores indicaban que se podían realizar comunicaciones a unas cuantas decenas de kilómetros pero recientemente me ha sorprendido la noticia que se ha logrado una comunicación cuántica a más de trescientos kilómetros. ¿Cómo es que las dos partículas se alteran? Todavía no hay una explicación certera a este fenómeno sin embargo la teoría de las cuerdas aporta dos interpretaciones muy simples. Las dos se basan en el principio de que las partículas subatómicas son “objetos o filamentos” interdimensionales que vibran. La primera dice que se trata de un mismo objeto del que podemos ver dos de los extremos de los filamentos porque aparecen por dos dimensiones diferentes y la otra sería que se trata de dos objetos diferentes pero cuyos filamentos se cruzan en otra dimensión. Ambas explicaciones tienen sus objeciones y mientras la teoría de las cuerdas no pueda comprobarse el resultado resulta muy incierto, pero a la vez inquietante.

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