Nobel de Física a científicos pioneros en la comunicación cuántica

Los científicos Alain Aspect (Francia), John F. Clauser (EE.UU.) y Anton Zeilinger (Alemania) recibieron este martes el Premio Nobel de Física 2022 otorgado por la Real Academia de Ciencias de Suecia, por sus aportes para el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en información cuántica.

Los tres ganadores "han llevado a cabo experimentos innovadores utilizando estados cuánticos entrelazados, en los que dos partículas se comportan como una sola unidad incluso cuando están separadas", explicó la Real Academia de Ciencias de Suecia al anunciar el premio.

Desde hace unos años, la mecánica cuántica (la rama de la física que estudia la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, los sistemas atómicos, subatómicos, sus interacciones con la radiación electromagnética y otras fuerzas) está comenzando a encontrar aplicaciones.

En la actualidad existe un gran campo de investigación que incluye computadoras cuánticas, redes cuánticas y comunicación cifrada cuántica segura.

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Un factor clave en este desarrollo es cómo la mecánica cuántica permite que dos o más partículas existan en lo que se llama un "estado entrelazado", que implica que lo que le sucede a una de las partículas impacta sobre lo que le sucede a la otra, incluso si están muy separadas.

"Durante mucho tiempo, la pregunta fue si la correlación se debía a que las partículas en un par entrelazado contenían variables ocultas, instrucciones que les indican qué resultado deben dar en un experimento", señaló el comunicado de la academia.

En la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló la teoría de la desigualdad matemática que lleva su nombre; su postulado establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de mediciones nunca excederá un cierto valor.

Sin embargo, la mecánica cuántica predice que cierto tipo de experimento violará la desigualdad de Bell, lo que dará como resultado una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo.

El primero en desafiar esta teoría fue John Clauser, quien desarrolló un experimento práctico y cuando tomó medidas éstas violaban la teoría de la desigualdad de Bel.

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Para despejar algunas lagunas que quedaron tras este experimento, Alain Aspect pudo cambiar la configuración de medición después de que un par entrelazado había dejado su fuente, por lo que la configuración que existía cuando se emitieron no podía afectar el resultado.

Por su parte, Anton Zeilinger utilizó herramientas refinadas y una serie larga de experimentos para usar estados cuánticos entrelazados.

Entre otras cosas, su grupo de investigación ha demostrado un fenómeno llamado teletransportación cuántica, que hace posible mover un estado cuántico de una partícula a otra a distancia.

"Se ha vuelto cada vez más claro que está surgiendo un nuevo tipo de tecnología cuántica. Podemos ver que el trabajo de los laureados con estados entrelazados es de gran importancia, incluso más allá de las cuestiones fundamentales sobre la interpretación de la mecánica cuántica", señaló Anders Irbäck, presidente del Comité Nobel de Física.