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Tuvieron que pasar 89 años para que otro austriaco, Anton Zeilinger, ganara el Premio Nobel de Física, después de que Erwin Schrödinger lo obtuviera en 1933.  Zeilinger compartió el premio con el francés Alain Aspect y el estadounidense John Clauser. Su trabajo consistió en varios experimentos ingeniosos relacionados con el entrelazamiento cuántico. Este premio reconoce a Austria como uno de los centros mundiales de la física del entrelazamiento cuántico.

Dr. Frances Mautner Markhof, 10 de octubre 2022

Tuvieron que pasar 89 años para que otro austriaco, Anton Zeilinger, ganara el Premio Nobel de Física, después de que Erwin Schrödinger lo obtuviera en 1933. Zeilinger compartió el premio con el francés Alain Aspect y el estadounidense John Clauser. Este premio reconoce a Austria como uno de los centros mundiales de la física del entrelazamiento cuántico.

Se trata de un reconocimiento a los logros más destacados de la física cuántica experimental y el entrelazamiento cuántico, nombre dado por Schrödinger a uno de los fenómenos cuánticos más importantes y misteriosos.

Los experimentos de Aspect, Clauser y Zeilinger con fotones entrelazados demostraron que las conexiones entre partículas cuánticas no se debían a «variables ocultas» locales, factores desconocidos que vinculan invisiblemente los dos resultados. Por el contrario, el entrelazamiento es una conexión genuina en la que la manipulación de un objeto cuántico afecta a otro, independientemente de su distancia de separación.

En los años 60, el físico John Bell propuso una prueba matemática, conocida como desigualdad de Bell, para distinguir entre las dos ideas: variables ocultas frente a un efecto real que se transmite entre las partículas entrelazadas. Esta prueba decía que los resultados experimentales que parecían estar correlacionados más allá de un valor determinado sólo serían posibles a través del entrelazamiento cuántico, en lugar de deberse a ciertos tipos de variables ocultas. La mecánica cuántica predice un grado de correlación superior al que sería posible en la física clásica, o no cuántica. En 1972, Clauser y sus colegas desarrollaron estas ideas en un experimento práctico que violaba la desigualdad de Bell, apoyando las teorías de la mecánica cuántica.

En 1997, Zeilinger y sus colegas de la Universidad de Viena utilizaron el fenómeno del entrelazamiento para demostrar el teletransporte cuántico, en el que un estado cuántico se transmite de un lugar a otro.

¿Qué es el entrelazamiento cuántico y por qué es tan importante?

El entrelazamiento cuántico se produce cuando la medición de la propiedad de una partícula de un par entrelazado afecta inmediatamente a los resultados de las mediciones de la otra, independientemente de la distancia a la que se encuentren. El entrelazamiento es también la base de los ordenadores cuánticos, que pueden realizar cálculos imposibles en los ordenadores convencionales.  El entrelazamiento cuántico es también la base física de la Internet cuántica y de la encriptación cuántica segura o criptografía cuántica, que es prácticamente irrompible.

Albert Einstein se refirió al entrelazamiento cuántico como «acción fantasmal a distancia», y se negó a aceptar que las propiedades de una partícula o sistema pudieran transferirse simultáneamente a otra en un par entrelazado. Para él, esto también suponía una violación de la ley según la cual ninguna información puede transmitirse a una velocidad superior a la de la luz.  Pero, de hecho, se ha demostrado que el entrelazamiento no transfiere información más rápido que la velocidad de la luz.

Los últimos experimentos sobre el entrelazamiento cuántico, basados en los logros históricos de los tres premios Nobel, podrían ayudar a resolver una de las grandes cuestiones abiertas de la física actual, a saber, cómo conciliar la mecánica cuántica con la teoría general de la relatividad de Einstein, lo que implicaría crear una teoría cuántica de la gravedad.

Serge Haroche, físico experimental del Collège de France de París que compartió el Premio Nobel de Física de 2012, ha dicho que los experimentos de entrelazamiento cuántico y las aplicaciones del mismo son «…un maravilloso ejemplo de la conexión entre la ciencia básica y la aplicación», añadiendo que se trata de «una demostración de la utilidad del conocimiento ‘inútil'».

Picture Description: Vienna, Austria, June 2000, Professor Anton Zeilinger in his laboratory. He won the Nobel prize for physics in 2022. © IMAGO / Wolfgang Simlinger
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