Categoría: Astronomía

Si has consumido narrativa de ciencia ficción, lo más probable es que, como yo, hayas oído en alguna ocasión el término de “Entrelazamiento Cuántico”, sin embargo, con la manía de Hollywood de simplemente añadir “cuántico” a cualquier término y con eso ahorrarse explicaciones, no me extraña la cantidad de gente que, a pesar de sonarle ese concepto, no tenga realmente idea sobre en qué consiste.

¿Qué es el entrelazamiento cuántico?

Personalmente, tenía una idea vaga sobre qué era, pero para más precisión fui a hablar con un experto en el tema, el Doctor Luis Roa Oppliger, quien es director del Departamento de Física de la Universidad de Concepción.  Según sus propias palabras, “el entrelazamiento cuántico parte cuando se estudia la mecánica cuántica cómo un descubrimiento de una correlación entre estados de diferentes sistemas”.

En palabras más simples, el entrelazamiento cuántico es cuando dos partículas, a pesar de que no haya contacto entre ellas, comparten estado, siendo que lo que le pase a una, le pasa también a la otra de inmediato y sin importar la distancia.

“Por ejemplo dos partículas spin-up y spin-down… Entonces tú tienes dos posibilidades, que la partícula esté en spin-up, o sea con su movimiento angular spin hacia arriba, o spin-down. Entonces estos dos estados se pueden correlacionar con estados de otra partícula”

El doctor Luis mencionó que este tipo de cosas no tienen contraparte en la mecánica clásica, esto debido a ciertas limitantes de la misma. En mecánica clásica se pueden tener las partículas en uno de los dos estados, o spin-up o spin-down, pero ninguna de las partículas puede estar en los dos estados a la vez, pero en mecánica cuántica sí. La superposición de estados está permitida. Y es ahí donde pasan cosas que no pasan en la mecánica clásica” señaló. Un ejemplo de esto es que en mecánica cuántica “mientras una partícula no es observada, está en todos sus estados a la vez”, pero cuando es observada, se define en solamente uno de esos estados. Cuando dos partículas están entrelazadas, si mido (“observo”) una de ellas, la otra también es afectada, y de la misma forma que la primera.

Más rápido que la Luz

Sin embargo, todo esto viene con una duda que los científicos hasta el día de hoy no logran entender, y esa es la velocidad con la que ocurre esto. Para hacerse una idea, tenemos que tener una noción básica de la teoría de la relatividad de Einstein, la cual plantea que el tiempo es percibido de manera diferente por un cuerpo que va a mayor velocidad con uno que va a menor. Sin embargo, esta teoría también afirma que, debido a ciertos factores, nada puede igualar la velocidad de la luz, y mucho menos superarla.

Sin embargo, cuando hablamos de entrelazamiento cuántico, esto se rompe, puesto que la sincronización de las dos partículas entrelazadas es tal, que la repercusión en la partícula enlazada es instantánea, a la distancia que sea cosa que, para que suceda según la teoría de la relatividad especial, significaría que la masa de la información transmitida entre una partícula y otra, debería ser superior al infinito.

 ¿Cómo es esto posible?

“Eso es una muy buena pregunta, y eso es lo que no le gustaba a Einstein” dijo el Doctor Roa cuando le pregunté. “Einstein decía que cualquier perturbación de un punto a otro no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz…Pero aquí lo hace, de forma instantánea”.

La explicación que el docente da a sus alumnos, es que esas partículas entrelazadas en algún momento tuvieron que estar juntas, interactuaron y quedaron en ese estado de entrelazamiento. Entonces, a pesar de que nada puede viajar más rápido que la luz, “a nivel cuántico es cómo si nunca se hubieran separado”, y por eso se afectan entre sí.

Entonces, según el Dr. Luis Roa, estas partículas si o si tuvieron que haber interactuado alguna vez, directa o indirectamente, siendo que a pesar de no haber interactuado directamente entre sí, a través de un “tercer sistema” pueden haberlo hecho. “No es gratis, no es mágico” dijo Roa.

¿Para que nos puede ser útil este fenómeno?

A algunos podría parecerles que este experimento realmente es algo inútil. Algo sin utilidad tal vez, lejos de ser interesante, pero esto es erróneo. Cómo afirma el Doctor, hay una aplicación que resulta muy útil para este fenómeno: la “teleportación de información cuántica”.

La teleportación de información cuántica es cuando se quiere teleportar información cuántica a distancia, por lo general siendo información desconocida. Entonces se hace uso de este entrelazamiento entre dos partículas para hacerlo, cómo si estas fuesen un canal.

“Nosotros somos información. Nuestras moléculas están distribuidas de cierta forma. Eso es información. Información de cómo están distribuidas las moléculas, su peso, su amplitud de probabilidades… todo eso se puede transmitir de un estado cuántico a otro utilizando entrelazamiento.

Esto sirve particularmente para transferir “información desconocida”, es decir, información que no conocemos, pero que requerimos. Por ejemplo, tú tomas un medicamento. Ese medicamento lo hizo alguien con una formula, y hay codificadas ciertas propiedades químicas en él. Tu no conoces esa información, pero no lo necesitas, porque tu te tomas la pastilla y te sanas, se te quita el dolor.

Aquí puede pasar lo mismo. Se puede tener la necesidad de enviar la formula a otro lugar, aún sin conocerla. Al hacer esto, el primer sistema se destruye, transmitiendo la información al otro, y recreándolo ahí. Esto es lo que se conoce cómo teleportación de información cuántica.

¿Qué tan precisa es la ficción en cuanto al tema?

El Doctor Roa me dijo también su opinión sobre la interpretación que tiene la ficción sobre muchos temas científicos relacionadas con la física cuántica en general. En sus palabras, si bien no es que la ficción ponga cosas totalmente sin sentido referente a estos temas, si que lo exageran mucho.

“Dicen muchas cosas que tienen sentido, y están en lo cierto, pero con respecto a los efectos exageran. Por ejemplo, he escuchado cosas cómo que el universo se puede proyectar. Que de repente podría dejar de existir y proyectarse en un estado de vacío. Eso es algo exagerado, o sensacionalista, digamos” aclaró.

No obstante, Roa no se mostró en contra de esas exageraciones de la ficción, puesto que, a su ojo, son esas mismas cosas las que ayudan a que otra gente se interese, y se instruya más sobre dichos temas y sobre que es cierto y que no.  

Personalmente pienso que en esto el docente tiene mucho sentido. Y es que ¿Quién no se ha interesado por la ciencia debido a la ficción y la exageración? Por ejemplo, para empezar, si no se hablara de cosas cómo esta en la ficción, esta nota trataría sobre un tema completamente diferente.

Fuentes consultadas:

Fuentes usadas

https://www.bbc.com/mundo/noticias-4900466

https://www.fundacionaquae.org/entrelazamiento-cuantico/

https://www.pucv.cl/uuaa/que-es-el-entrelazamiento-cuantico-revisa-el-nobel-de-fisica-2022

https://elpais.com/ciencia/cafe-y-teoremas/2022-10-17/por-que-el-entrelazamiento-cuantico-revoluciona-nuestro-entendimiento-de-la-naturaleza.html

https://elpais.com/ciencia/2020-07-23/puede-haber-algo-mas-rapido-que-la-luz.html#:~:text=Esta%20teor%C3%ADa%20dice%20que%20nada,hac%C3%ADa%20la%20suma%20de%20velocidades.

https://rpp.pe/blog/piramide-invertida/youtube-que-es-la-teoria-de-la-relatividad-de-albert-einstein-explicacion-en-3-minutos-noticia-920116