Entrelazamiento Cuántico
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Entrelazamiento cuántico. Fenómeno físico que explica como un conjunto de partículas (que pueden ser solo 2) entrelazadas están unidas en su existencia de manera que aunque existan miles de años luz entre las mismas el cambio de estado de una de ellas afecta al resto de forma inmediata (y más rápido que la luz, por tanto).
Sumario
Historia
Einstein llamó al entrelazamiento cuántico "Spooky action at a distance" o Acción espeluznante a distancia. Según sus fórmulas y papeles, las partículas tienen la capacidad (o incluso la manían, diríamos) de "conectarse" de alguna manera a otras partículas en otra parte del universo Cada partícula tiene una información única y propia que puede expresarse como una función matemática. Por el principio que explica que todo efecto tiene su causa, la información no puede viajar más rápido que el mensajero. Sin embargo, las fórmulas de Einstein explicaban que el mensaje podría estar en su destino incluso antes de que el mensajero hubiese salido. Según sus estudios, una partícula aquí se entrelazaba con otra partícula allá, sin que nada las conectase. Y al cambiar el estado de una partícula, automáticamente y sin que nada mediase entre ellas, cambiaba el estado de la otra. Esto es un hecho anti-natural que parece violar numerosas leyes. Por eso mismo, Albert Einstein llamó al entrelazamiento cuántico como la "Acción espeluznante a cierta distancia"
Que es entrelazamiento cuántico
En 1935 un molesto Albert Einstein, junto con sus colegas Podolsky y Rosen, presentaron la llamada "Paradoja EPR", por sus iniciales. Esta quería servir de ejemplo para decir que la mecánica cuántica era una "teoría" incompleta y fallida. Que necesitaba de una profunda revisión. ¿Y por qué? Porque, según el propio Einstein, este conjunto de hipótesis violaba el universo tal y como lo conocemos. Por lo tanto, tenía que estar mal en algún punto. Sin embargo, lo que no sabía Einstein es que la paradoja presentada es en realidad una manifestación real de lo que ocurre en la naturaleza. Efectivamente, en los tiempos que corren hemos podido comprobar un fenómeno inquietante y extraordinario que permite que dos partículas separadas entre sí por una distancia monstruosa sean capaces de "comunicarse" sin que exista nada, ningún canal de transmisión, entre las dos. A este extraño fenómeno, que rompe por completo nuestra manera de entender el mundo, lo llamamos entrelazamiento cuántico.
El mismo año en el que se presentaba la paradoja EPR, Erwing Scrhrödinger comenzó a usar el término entrelazamiento cuántico más como una curiosidad que otra cosa. Fue el tiempo el que demostró que el entrelazamiento cuántico es una propiedad que no tiene un equivalente en la mecánica clásica, esa que describe como se caen las cosas o lo fuerte que golpean. El entrelazamiento cuántico explica como un conjunto de partículas (que pueden ser solo 2) entrelazadas están unidas en su existencia de manera que aunque existan miles de años luz entre las mismas el cambio de estado de una de ellas afecta al resto de forma inmediata (y más rápido que la luz, por tanto). Para estudiarlo normalmente se habla de espín, o "giro" de las partículas subatómicas. Pero sin entrar tan al detalle, lo que podría ser demasiado complicado, el entrelazamiento cuántico ha sido comprobado numerosas veces desde el experimento de Bell, quién comprobó que los resultados obtenidos no eran al azar, sino que se debían al maldito "Efecto espeluznante" del que hablaba Einstein.
Teleportación y computación cuántica
Pero, todo esto, ¿para qué sirve? En primer lugar, el uso más llamativo sea, tal vez, el de la teleportación cuántica. Este sistema consiste en teleportar el estado de una partícula de un lugar a otro del espacio. Aunque teleporte o teletransporte puedan engañar, por ahora no implican la posibilidad de mover "magicamente" materia de un lado a otro. En lo que consiste es en transmitir un estado, la información de la que hablábamos, de una partícula a otra sin que exista un canal para transmitir esa información. Y para ello utilizamos el entrelazamiento cuántico. De esta manera se puede violar el llamado principio de clonación, que explica que la materia no puede copiar su estado de manera perfecta. La computación cuántica aprovecha propiedades como esta y la del propio entrelazamiento cuántico para construir ordenadores con una capacidad de computación abismal y una velocidad "atómica" de procesado. Para ello usan estos estados entrelazados como si de puertas lógicas se tratasen. Al final, lo que tenemos es un sistema increíblemente eficiente de transmitir información. Pero claro, para llegar a este punto hemos de solucionar muchísimos problemas (por esa manía que tienen los sistemas cuánticos de transmitir información de forma aleatoria y sin sentido).
Por qué es importante el entrelazamiento cuántico
Estos fenómenos son correlaciones que se ven a nivel atómico o a nivel molecular y no se pueden explicar con la física clásica Para entender lo que es un entrelazamiento cuántico primero hay que definir los fenómenos cuánticos coherentes. Tengo que empezar explicándote que en física hay varias escalas. Por ejemplo, la física cuántica se dedica a describir fenómenos que ocurren a escalas muy pequeñas. Cuando tenemos partículas muy pequeñas como átomos, fotones, electrones, etcétera. que no puedes ver a simple vista, si las tienes muy frías, es decir, muy bien aisladas, se comportan de una manera que no es a lo que estamos acostumbrados en la parte del universo apreciable a simple vista. Entonces aparecen los fenómenos que llamamos cuánticos. Hablamos de sistemas cuánticos coherentes cuando están suficientemente aislados como para que se vean estos efectos que no se ven normalmente. Y ahora vamos al entrelazamiento. En física y en matemáticas estudiamos algo que se llaman correlaciones, que es que hay cosas que van relacionadas estadísticamente. Por ejemplo, el fuego se correlaciona con los bomberos. Hay correlaciones que implican causa y otras, no. Y hay correlaciones que son cuánticas, que no pueden describirse por la física clásica y que son muy fuertes. Cuando hablamos de entrelazamiento en cuántica estamos hablando de correlaciones como las de toda la vida pero que no se pueden explicar con la física clásica. Son correlaciones que se ven a nivel atómico o a nivel molecular.
