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- 14 Septiembre 2020
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El entrelazamiento cuántico y la no localidad
El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más fascinantes de la mecánica cuántica. Para explicarlo, imaginemos un experimento sencillo:
Tomamos dos partículas, como fotones o electrones, que están entrelazadas, es decir, sus estados cuánticos están interrelacionados de una manera especial. Estas partículas pueden generarse, por ejemplo, a partir de un proceso físico que las vincula o extrae desde un mismo origen. Luego, las separamos y las llevamos a dos laboratorios distintos, que podrían estar a metros, kilómetros o incluso a distancias astronómicas, como entre la Isla de Pascua y la superficie lunar.
El experimento
Supongamos que tenemos la partícula A en un laboratorio en la Isla de Pascua y la partícula B en un laboratorio en la Luna. Si medimos una propiedad de la partícula A, como su espín (una característica cuántica que puede ser, por ejemplo, "positivo" o "negativo"), observamos que la partícula A adopta un estado definido. Sorprendentemente, en el mismo instante, la partícula B, a pesar de estar a millones de kilómetros, cambia y adopta un estado correlacionado con el de A. Por ejemplo, si A tiene espín positivo, B tendrá espín negativo, y viceversa.Este fenómeno, conocido como entrelazamiento cuántico, muestra que las dos partículas están conectadas de una forma que trasciende las leyes clásicas de la física. Lo que le ocurre a una afecta a la otra de manera instantánea, sin importar la distancia que las separe. Este comportamiento se conoce como no localidad, ya que la correlación entre las partículas no depende de un medio físico ni está limitada por la velocidad de la luz, como lo estaría cualquier señal clásica.
Pruebas y evidencias
* Experimentos reales, como los basados en las desigualdades de Bell, han confirmado que el entrelazamiento y la no localidad son reales. Teóricamente, esta conexión entre partículas podría mantenerse incluso si estuvieran en galaxias diferentes, lo que desafía nuestra intuición sobre el espacio y el tiempo. Misterios sin resolver a pesar de los avances, la ciencia aún no comprende completamente cómo funciona este fenómeno.
Algunas preguntas abiertas que no puede responder la ciencia (y que nunca podrá responder en ámbito de lo físico):
El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más fascinantes de la mecánica cuántica. Para explicarlo, imaginemos un experimento sencillo:
Tomamos dos partículas, como fotones o electrones, que están entrelazadas, es decir, sus estados cuánticos están interrelacionados de una manera especial. Estas partículas pueden generarse, por ejemplo, a partir de un proceso físico que las vincula o extrae desde un mismo origen. Luego, las separamos y las llevamos a dos laboratorios distintos, que podrían estar a metros, kilómetros o incluso a distancias astronómicas, como entre la Isla de Pascua y la superficie lunar.
El experimento
Supongamos que tenemos la partícula A en un laboratorio en la Isla de Pascua y la partícula B en un laboratorio en la Luna. Si medimos una propiedad de la partícula A, como su espín (una característica cuántica que puede ser, por ejemplo, "positivo" o "negativo"), observamos que la partícula A adopta un estado definido. Sorprendentemente, en el mismo instante, la partícula B, a pesar de estar a millones de kilómetros, cambia y adopta un estado correlacionado con el de A. Por ejemplo, si A tiene espín positivo, B tendrá espín negativo, y viceversa.Este fenómeno, conocido como entrelazamiento cuántico, muestra que las dos partículas están conectadas de una forma que trasciende las leyes clásicas de la física. Lo que le ocurre a una afecta a la otra de manera instantánea, sin importar la distancia que las separe. Este comportamiento se conoce como no localidad, ya que la correlación entre las partículas no depende de un medio físico ni está limitada por la velocidad de la luz, como lo estaría cualquier señal clásica.
Pruebas y evidencias
* Experimentos reales, como los basados en las desigualdades de Bell, han confirmado que el entrelazamiento y la no localidad son reales. Teóricamente, esta conexión entre partículas podría mantenerse incluso si estuvieran en galaxias diferentes, lo que desafía nuestra intuición sobre el espacio y el tiempo. Misterios sin resolver a pesar de los avances, la ciencia aún no comprende completamente cómo funciona este fenómeno.
Algunas preguntas abiertas que no puede responder la ciencia (y que nunca podrá responder en ámbito de lo físico):
- ¿Cuál es el medio o mecanismo que conecta las partículas entrelazadas?
No parece ser un medio físico, como ondas electromagnéticas, luz o campos magnéticos. Todo indica que se trata de una propiedad intrínseca del universo cuántico, no afectada por la distancia, incluso si esta es teóricamente infinita. - ¿Qué tipo de "información" o interacción ocurre entre las partículas?
No se trata de señales convencionales, como luz, radiofrecuencia o magnetismo, ya que estas serían detectables y estarían limitadas por la velocidad de la luz. La conexión entre las partículas parece ser algo no físico, que escapa a nuestras herramientas de medición actuales.
Conclusión; El entrelazamiento cuántico y la no localidad nos muestran que el universo es mucho más extraño, desconocido, fascinante y nos demuestra que hay realidades que no comprendemos y que están mas allá de lo físico y donde la ciencia se declara incompetente para explorar y explicar ya que son realidades intangibles para los sentidos humanos y medios tecnológicos conocidos , por ahora ni siquiera Albert Einstein quien intento con todas sus fuerzas pero no logro comprender, explicar , vislumbrar esta realidad.
* Algunas fuentes;
Experimentos teóricos* Algunas fuentes;
- Paradoja EPR - 1935
Propuesta teórica por Einstein, Podolsky y Rosen sobre entrelazamiento y no localidad. - Teorema de Bell - 1964
Formulación matemática por John Bell para probar la no localidad mediante desigualdades.
- Experimento de Freedman-Clauser - 1972
Primer test experimental de las desigualdades de Bell con fotones entrelazados, confirmando la mecánica cuántica. - Experimento de Aspect - 1982
Prueba definitiva de violaciones de las desigualdades de Bell con fotones, realizada por Alain Aspect en Francia. - Experimento de Delft (Hanson et al.) - 2015
Entrelazamiento de electrones a 1.3 km, cerrando lagunas de localidad y libertad de elección. - BIG Bell Test - 2016
Experimento global con 100,000 voluntarios generando números aleatorios para pruebas de Bell en 12 laboratorios. - Experimento de Glasgow (Primera imagen de entrelazamiento) - 2019
Captura de la primera imagen de entrelazamiento tipo Bell con fotones. - Experimento ATLAS y CMS (CERN) - 2023
Observación de entrelazamiento cuántico en quarks top a 13 TeV en el LHC. - Experimento de Viena (Walther et al.) - 2024
Medición del efecto de la rotación terrestre en fotones entrelazados usando un interferómetro de Sagnac. - Experimento Micius (Satélite chino) - 2017
Distribución de fotones entrelazados a 1,203 km entre estaciones terrestres, logrando un récord en comunicación cuántica.
