“Estoy convencido de que Dios no juega a los dados (Einstein)”. Así ha comenzado su exposición el físico Thors Hans Hansson cuando ha perfilado el trabajo en información cuántica de los tres premios Nobel de Física de 2022: Alain Aspect (Universidad Paris-Saclay, Francia), John F. Clauser (Universidad de California-Berkeley, EE.UU.) y Anton Zeilinger (Universidad de Viena, Austria).
Candidatos a recibir el Nobel desde hace años, la terna han contribuido a transformar la ‘loca’ idea del entrelazamiento cuántico en una herramienta para desarrollar nuevas tecnologías: ordenadores cuánticos o sistemas de cifrado ultraseguro que son hoy una realidad. Algo así como pasar de la parodia del gato de Schrödinger (1937) que dibujaba a un felino vivo y muerto a la vez, a la realidad tangible de la computación superrápida y las comunicaciones blindadas. O casi.
El mundo de la física cuántica que premia el Nobel es el de lo extremadamente pequeño. El de las partículas subatómicas. Electrones, fotones, aquello que incluso compone íntimamente el núcleo de los átomos… se comporta de manera distinta a como esperaríamos a escalas más grandes. Hay, por así decirlo, otras reglas de la física.
Valora la investigadora del Instituto Max Plank (Alemania) Maia G. Vergniory en el SMC de España que “el trabajo que ha realizado la comunidad científica en los últimos 50 años, dando el paso de simplemente usar la física cuántica pata entender la naturaleza a diseñarla, se ha visto ahora recompensado. Los estados entrelazados son la base de la tecnología e información cuántica que viene y que ha dado ya sus primeros frutos”, explica.
Dios ‘sí tira los dados’ a veces, pero nunca podremos verlo jugando
Volviendo a la frase de Einstein: “La mecánica cuántica es realmente imponente. Pero una voz interior me dice que aún no es la buena. La teoría dice mucho, pero no nos aproxima realmente al secreto del ‘Viejo’. Yo, en cualquier caso, estoy convencido de que Él (Dios) no juega a tirar los dados”, decía el Nobel de 1921.
Esto es parte del contenido de una misiva a su colega Max Born. Y daba cuenta de cómo la teoría apuntaba a fenómenos fuera de la lógica (no era Einstein precisamente un creyente en Dios). Como ilógico le parecía a uno de sus padres, el propio Schrödinger, que utilizó la paradoja del gato para –curiosamente– denostar un poco las consecuencias de lo que estaba descubriendo. Pero la realidad es que no estaban equivocados, aunque la mecánica cuántica no opera en tamaños como los de un gato.
Entrelazamiento: Zellinger consiguió en 2012 que un fotón de luz en La Palma se ‘entendise’ con otro en Tenerife, sin conexión alguna entre ellos.
Una de las más sorprendentes consecuencias de las predicciones de la mecánica cuántica era que dos partículas podían estar entrelazadas aunque no hubiera hilo físico o de ondas que las uniera. Lo que le pasa a una repercute en la otra, como si de un embrujo literario se tratase. Esto se puede entender con calcetines (siguiendo otra célebre metáfora de John Bell, pionero del entrelazamiento). Y es clave a la hora de hablar de información:
Lo explica también en SMC de España el profesor honorario en la Fundación Ikerbasque y fundador de empresas relacionadas con información cuántica Enrique Solano: “Si uno entrelaza o conecta dos átomos o dos partículas, luego las puede poner a distancia y siguen teniendo un tipo de comunicación que es imposible de imaginar en términos convencionales“. Obviamente, eso “rompe la intuición cotidiana. Este entrelazamiento cuántico hoy en día se ha verificado a miles de kilómetros de distancia”.
Entre las aplicaciones de este fenómeno de entrelazamiento, en 2012 el equipo de Zeilinger pudo “teleportar un estado cuántico” entre dos fotones (partículas de luz) separados 143 kilómetros. Aquel experimento se realizó en España: un fotón que estaba en Tenerife ‘se entendió’ con otro que estaba en La Palma. Y no se podían ver ni conectar por ningún método, pero lo que ocurría en uno, afectaba al otro.
El Nobel de la información cuántica que abre el camino a un internet más seguro
Más recientemente, otro equipo demostró que es posible la teletransportación de bits cuánticos en una red sin cables ni ondas, con vistas a un internet más seguro. Ronald Hanson, presentaron la primera red simple que contenía una cantidad de bits cuánticos basados en diamantes (carbono). Es como si dos personas que no se conocen pueden compartir información secreta gracias a una tercera, que actúa como mediadora, sin que el mensaje se exponga.
Un fotón de luz pudo desaparecer de un sitio para aparecer en otro. Y todo, gracias a que no sólo se tetetransportó una partícula, sino un estado de entrelazamiento completo. Por así decirlo, el ‘hechizo’ de ese entrelazamiento se replicó en una tercera persona por el simple hecho de conocer a uno de los implicados en la comunicación.
De la ‘magia’ a la ciencia. Alba Cervera, del Barcelona Supercomputing Center también muestra su entusiasmo con este premio: “Estos hallazgos propiciaron que se empezaran a utilizar las propiedades cuánticas para desarrollar nuevas formas de comunicación y computación. En palabras del comité del Nobel de Física: esto es un Nobel que reconoce el poder de la mecánica cuántica”.
Aquí te explicamos más claramente cómo funciona este fenómeno tan contraintuitivo, pero que puede revolucionar el internet del futuro haciéndolo ultraseguro:
Y, otra vez, un Nobel para una terna masculina
El jurado del Nobel de Física sólo ha premiado a cuatro mujeres, de entre los 221 galardonados. La pionera de la radiactividad Marie Skłodowska-Curie fue la primera hace 119 años. La estadounidense Maria Goeppert-Mayer se llevó el Nobel de Física 1963, por sus trabajos sobre el núcleo de los átomos. Donna Strickland, el compartido de 2018 por los pulsos de láser más intensos jamás creados. Y la estadounidense Andrea Ghez, el Nobel de 2020 por confirmar la existencia del agujero negro Sagitario A*, el de nuestra Vía Láctea.
0 Comentarios