Ciencia

Genuinamente Cuántica

Partir de las leyes de la fí­sica cuántica para profundizar en el conocimiento de ellas, ese es el objetivo de cientí­ficos como el catedrático de la Universidad de Sevilla Adán Cabello. En su campo además existe una estrecha relación con desarrollos y futuras aplicaciones de la computación cuántica.

Lo que han encontrado Adán Cabello y colaboradores recientemente suone un gran avance en la física cuántica y apunta hacia un posible cambio en la concepción de qué es, lo que es genuinamente cuántico. Hasta ahora el entrelazamiento cuántico de sistemas de partículas jugaba el papel de fenómeno en cierto sentido fundamental. Por un lado porque Einstein en 1935 junto con Podolsky y Rosen (EPR) lo utilizó para tratar de demostrar que la cuántica era una descripción incompleta de la realidad y abrió una corriente que buscaba una teoría cuántica de variables ocultas para “completar” la descripción de la realidad. Tanto teórica- como experimentalmente se han refutado los argumentos de EPR. Por el otro lado el fenómeno clave que se ha estado utilizando para desarrollar aplicaciones como por ejemplo la encriptación o la computación cuántica ha sido justamente ese entrelazamiento entre dos partículas. En 1967 Simon Kochen y Ernst Specker demostraron teóricamente que una teoría de variables ocultas no puede tener resultados no contextuales que concuerden con los resultados experimentales cuánticos. Dicho de otro modo, las mediciones tienen que ser contextuales. Esto significa que el resultado de una medición depende si se hacen otras mediciones en el sistema. Además el teorema no exige ni que el sistema sea compuesto ni que se encuentre en un estado cuántico especial, lo único necesario es que el sistema físico tenga dos niveles internos. Hasta ahora no se había podido demostrar experimentalmente. Cabello y colaboradores han cambiado esta situación drásticamente. En el año 2000 y 2003 se publicaron pruebas experimentales de contextualidad cuántica en fotones y neutrones individuales en estados cuánticos específicos. Más recientemente se pudo observar en un sistema compuesto de iones de calcio con independencia del estado cuántico. Finalmente Cabello y colaboradores han publicado en octubre de este año los resultados de experimentos realizados en Estocolmo para el caso de fotones individuales y con independencia del estado cuántico. Es la primera prueba experimental del aspecto más fuerte del teorema de Kochen-Specker, es decir para el caso de un sistema de partículas individuales y con independencia del estado cuántico. El fenómeno de la contextualidad cuántica es diferente al del entrelazamiento y con estos resultados se abre un nuevo campo “genuinamente cuántico” que puede servir como base para aplicaciones prácticas.

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