El Nobel de Física premia a Alain Aspect, John F. Clauser y Anton Zeilingier por cimentar las bases de la nueva tecnología cuántica

Los delos de los galardonados han permitido, por ejemplo, la primera transmisión de larga distancia de un mensaje completamente seguro, así como la posibilidad de realizar videollamadas encriptadas cuánticamente o el lanzamiento de satélites de comunicación cuántica.

Así también, esta tecnología podría ser utilizada tanto por las entidades financieras como gobiernos o instituciones en un futuro cercano posibilitando el intercambio de datos de forma absolutamente segura.

El fallo que fue difundido por la Real Academia de las Ciencias sueca motiva el premio “por los experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y liderando la ciencia de la información cuántica”.

Muchas aplicaciones en ese campo se sostienen en cómo la mecánica cuántica posibilita a dos o más partículas existir en estado compartido, indistintamente de lo lejos que estén unas de otras, lo que se conoce como entrelazamiento cuántico, precsó la Academia.

El entrelazamiento cuántico es uno de los elementos más debatidos de la mecánica cuántica desde que su teoría fue formulada en lo que Albert Einstein calificó de “escalofriante acción a distancia” y el rasgo más importante de esa rama de la física para Erwin Schrödinger.

Durante mucho tiempo, se cuestionaba si esa correlación ocurría porque las partículas en un par entrelazado contienen variables ocultas o instrucciones que les dicen qué resultado dar en un experimento.

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El investigador norirlandés John Stewart Bell desarrolló en la década de 1960 una desigualdad matemática en la que se establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un número alto de mediciones nunca excederá cierto valor.

En este sentido, la mecánica cuántica predice, no obstante, que cierto tipo de experimento violará la desigualdad de Bell, con lo que resultará que se origine una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo, según el fallo.

John Clauser (Pasadena, EEUU, 1942) inició a interesarse cuando era universitario por los fundamentos de la mecánica cuántica y la desigualdad de Bell, cuyas ideas desarrolló en un experimento práctico, y construyó en 1972 un aparato que emitía dos fotones entrelazados a la vez, cada uno hacia un filtro que probaba su polarización.

Debido al resultado de sus mediciones consiguió respaldar las predicciones de la mecánica cuántica violando claramente una desigualdad de Bell, lo que significa que no es posible que la mecánica cuántica pueda ser reemplazada por una teoría que use variables ocultas.

Clauser junto con otros físicos continuaron discutiendo en años posteriores el experimento y sus limitaciones, entre ellas como su ineficiencia para producir y capturar partículas, siendo un aspecto complicado de abordar debido los estados cuánticos entrelazados son muy frágiles y difíciles de gestionar.

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Alain Aspect (Agen, Francia, 1947), aún siendo un estudiante de doctorado, ideó una nueva versión de la configuración que refinó mediante varias repeticiones.

En su experimento, Aspect consiguió registrar los fotones que atravesaban el filtro y los que no, con lo que se pudieron detectar más fotones y se mejoraron las mediciones.

En la variante final de sus investigaciones logró dirigir los fotones hacia dos filtros diferentes, colocados en diferentes ángulos.

Fue de esta forma, como cambió la configuración de medición después de que un par entralazado había abandonado su fuente, de tal suerte que la configuración existente cuando fueron emitidos no afectó el resultado, con lo que se cerró una importante “laguna” del experimento de Clauser, indicó la Academia.

Anton Zeilinger (Ried im Innkreis, Austria, 1945) fue el primero en llevar a cabo en 1997 experimentos de teletransportación cuántica, con los que demostró que es posible, mover un estado cuántico de una partícula a otra a distancia.

Una vez fue probado esto, el paso siguiente consistió en usar dos pares de partículas entrelazadas: si una partícula de cada par se junta de una forma concreta, las partículas no afectadas pueden entrelazarse a pesar de no haber estado nunca en contacto, como lo demostraron un año mas tarde Zeilinger y su equipo de investigación.

“Ha quedado cada vez más claro que está emergiendo 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 cuestiones fundamentales sobre la interpretación de la mecánica cuántica”, explicó el presidente del Comité Nobel de Física, Anders Irbäck.

Por su parte, Clauser, Aspect y Zeilinger suceden en el palmarés del premio al japonés Syukuro Manabe, el alemán Klaus Hasselmann y el italiano Giorgio Parisi, que fueron laureados el año pasado por sus “contribuciones pioneras para nuestro entendimiento de los complejos sistemas físicos”.

Los tres galardonados de este año van a compartir los 10 millones de coronas suecas (916,000 euros o 882,000 dólares) con los que está dotado el premio, al igual que el resto de Nobel.

Por último, la ronda de ganadores continuará mañana con el de Química y, en días sucesivos, con los de Literatura, de la Paz y Economía.

Con información de la Agencia EFE.