Confirmado el mayor temor de Einstein: Dios juega a los dados

Cuentan que Einstein, durante sus estudios, encontró algo espeluznante en sus ecuaciones. Lo rechazó toda su vida diciendo "Dios no juega a los dados"

En 1930, Albert Einstein estaba bastante consternado por un fenómeno que surgió de sus ecuaciones de la relatividad especial. Einstein pensaba que esto no tenía sentido alguno, y que era algo absurdo y arbitrario, algo completamente aleatorio. Y la verdad es que, cuando hablamos de física a niveles subatómicos, el sentido común deja de tener sentido.

Para demostrar que esto era simplemente imposible, Einsten, en conjunto con otros estudiosos del área, Boris Podolsky y Nathan Rosen, propuso lo que se llamó la paradoja EPR, en el cual se plantea un experimento mental en el que dos partículas que interactuaron en el pasado, quedan en un estado entrelazado. Luego, dos observadores reciben cada una de las partículas para realizar mediciones. Según esta teoría, si un observador mide la inercia de una de ellas, sabe cuál es la inercia de la otra. Si mide la posición, gracias al entrelazamiento cuántico y al principio de incertidumbre, puede saber la posición de la otra partícula de forma instantánea, lo que contradice el sentido común.

Estas observaciones formaron un concepto que Einstein nunca aceptó del todo: El entrelazamiento cuántico. Este propone que un conjunto de partículas entrelazadas a nivel cuántico no pueden definirse como partículas individuales con estados definidos, sino como un sistema con una función de onda única para todo el sistema. Es un fenómeno exclusivo de la física cuántica en el que, para describir dos o más objetos pertenecientes a un sistema enlazado, se debe hacer mediante un estado único que involucre a todos los objetos del sistema, aun cuando estos objetos se encuentre separados espacialmente.

Esto viola uno de los principios básicos de la física clásica: El principio de localidad. Este indica que dos objetos suficientemente alejados no pueden interactuar, por lo que cada objeto solo puede ser influenciado por su entorno inmediato. Si las mediciones realizadas al sistema influyen de manera instantánea en otros sistemas enlazados a este a pesar de la separación que exista entre ellos, el principio de localidad quedaría invalidado.

Claro, desde el punto de vista teórico, la física cuántica explica muchas cosas que no hemos podido explicar con la física clásica. Pero todas estas cosas contradicen el sentido común, por lo que muchos estudiosos se han dedicado a demostrar o invalidar estas teorías con evidencia práctica.

Es así como unos investigadores de la Universidad de Tecnología de países Bajos, han desarrollado un experimento con el que dicen haber demostrado que dos objetos entrelazados a nivel cuántico, pueden afectar entre si, su comportamiento instantáneamente independientemente de la distancia a la que se encuentren. Hasta ahora es la evidencia más fuerte de que el entrelazado cuántico es una realidad y que, a nivel subatómico, es inútil el sentido común.

Los investigadores describen su experimento como una "prueba de Bell sin loopholes" en una referencia a un experimento propuesto en 1964 por el físico John Stewart Bell como una manera de probar que este comportamiento de transferencia de información instantánea a distancia es real.

Los investigadores fueron capaces de entrelazar dos electrones separados por una distancia de 1,3 kilómetros y luego compartir información entre ellos. Los físicos utilizan el término "entrelazamiento" para referirse a pares de partículas que se generan de una manera tal que no se pueden describir de forma independiente. Los científicos colocaron dos diamantes en lados opuestos del campus de la Universidad de Delft, 1,3 kilómetros de distancia. Cada diamante contenía una pequeña trampa para los electrones individuales, que tienen una propiedad magnética llamado "Spin". Se usaron pulsos de microondas y energía de láser para entrelazar y medir el "Spin" de los electrones.

Con detectores fijados en lados opuestos del campus, se aseguraron de que la información entre los electrones no pudiese ser intercambiada por medios convencionales dentro del lapso de tiempo que se requiere para hacer la medición que son unos 100 ns, ya que en el caso de que haya "algo" pasando información de un lugar a otro a la velocidad de la luz, le tomaría algo de tiempo en llegar y en 100 ns, la luz solo podría haber recorrido 30 metros.

Más de 18 días, el equipo midió que tan correlacionadas eran las mediciones de los electrones. Tal como era de esperar, pero también contrario al sentido común, los valores estaban mucho más correlacionados de lo que las probabilidades permitirían, comprobando así los mayores miedos de Einstein: El entrelazamiento cuántico es real.

Según los investigadores, aún quedan algunos puntos por resolver, y la cantidad de mediciones que realizaron no son suficientes para comprobar completamente y al 100% la violación al principio de la localidad, sin embargo, en un modelo realista, los datos son suficientemente contundentes como para demostrar que en efecto esto es así.

Esto es un paso más de los cientos que tiene que dar la ciencia para desarrollar una teoría unificada, pues cuando estudiamos las cosas a niveles suficientemente pequeños, las leyes de la física convencional desaparecen y la realidad se vuelve extraña, las reglas más complejas y mucho más inquietantes. Entendiendo esta extraña realidad, podríamos descubrir cómo funciona la fábrica del espacio-tiempo, si en realidad el tiempo se mide y funciona como lo entendemos y daría luces sobre el origen y el posible final del universo.

Esta también, sería la base de la criptografía indescifrable, la comunicación instantánea y el procesamiento de datos virtualmente infinito. Si, hablamos de la computación cuántica.

Fuente: SlashDot