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Fotografiado el enredo cuántico

Los científicos acaban de capturar la primera foto del fenómeno apodado "acción fantasmal a distancia" por Albert Einstein. Ese fenómeno, denominado enredo cuántico, describe una situación en la que las partículas pueden permanecer conectadas de manera que las propiedades físicas de una afecten a la otra, sin importar la distancia (incluso los kilómetros) entre ellas.


Einstein odiaba la idea, ya que violaba las descripciones clásicas del mundo. Así que propuso una manera en que el entrelazamiento podría coexistir con la física clásica: si existía una variable desconocida, "oculta", que actuaba como un mensajero entre el par de partículas enredadas, manteniendo sus destinos entrelazados. 

Solo había un problema: no había manera de probar si la visión de Einstein, o la alternativa extraña, en la que las partículas "se comunican" más rápido que la velocidad de la luz y las partículas no tienen un estado objetivo hasta que se observan, era cierta. Finalmente, en la década de 1960, el físico Sir John Bell ideó una prueba que refuta la existencia de estas variables ocultas, lo que significaría que el mundo cuántico es extremadamente extraño.

Recientemente, un grupo de la Universidad de Glasgow utilizó un sofisticado sistema de láseres y cristales para capturar la primera foto de enredo cuántico que viola una de lo que ahora se conoce como "las desigualdades de Bell".

Esta es "la prueba fundamental del enredo cuántico", dijo el autor principal Miles Padgett, quien ocupa la Cátedra Kelvin de Filosofía Natural y es profesor de física y astronomía en la Universidad de Glasgow en Escocia. Aunque la gente ha estado utilizando el entrelazamiento cuántico y las desigualdades de Bell en aplicaciones como la computación cuántica y la criptografía, "esta es la primera vez que alguien usa una cámara para confirmar eso".

Para tomar la foto, Padgett y su equipo primero tuvieron que enredar fotones, o partículas de luz, utilizando un método probado y verdadero. Golpearon un cristal con un láser ultravioleta (UV), y algunos de esos fotones del láser se dividieron en dos fotones. "Debido a la conservación tanto de la energía como del impulso, cada par de fotones resultante se enreda", dijo Padgett.

Encontraron que los pares entrelazados estaban correlacionados, o sincronizados, con mucha más frecuencia de lo que cabría esperar si una variable oculta estuviera involucrada. En otras palabras, esta pareja violó las desigualdades de Bell. Los investigadores tomaron una foto con una cámara especial que podía detectar fotones individuales, pero solo tomaron una foto cuando llegó un fotón con su compañero enredado.

Este experimento "muestra que los efectos cuánticos cambian los tipos de imágenes que se pueden grabar", dijo a Live Science. Ahora, Padgett y su equipo están trabajando para mejorar el rendimiento de imagen del microscopio.

Los resultados fueron publicados el 12 de julio en la revista Science Advances.

Este post pertenece a la serie "Física cuántica", puedes ver todos los posts aquí. 




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