Tendencias21
Consiguen entrelazar fotones que no coexistieron en el tiempo

Consiguen entrelazar fotones que no coexistieron en el tiempo

Las partículas subatómicas pueden entrelazarse entre sí tras un primer contacto, y quedar unidas a partir de entonces aunque luego las separen años luz de distancia. En estos casos, cualquier medición que se haga en uno de los miembros de la “pareja”, determinará el estado de la otra y viceversa. Hasta ahora, se creía que para que esta unión se dé, estas partículas tenían que conectar o coexistir en algún momento. Sin embargo, un estudio realizado en Israel ha revelado que el llamado entrelazamiento cuántico puede darse incluso cuando dicha coexistencia no se ha producido. Por Marta Lorenzo.

Consiguen entrelazar fotones que no coexistieron en el tiempo

Los físicos saben desde hace tiempo que, en mecánica cuántica – mecánica que se desarrolla a escala de las partículas subatómicas – es posible que se produzca un tipo de conexiones entre partículas conocido como entrelazamiento cuántico.

Cuando esto sucede, se dice que los estados de las partículas están entrelazados, lo que provoca que la medición sobre una de ellas determine inmediatamente el estado de la otra, sin importar la distancia que separe a ambas (pueden ser incluso años luz). Por esta razón, las partículas entrelazadas (en inglés: entangled) no pueden definirse como partículas individuales con estados definidos, sino más bien como un sistema.

Se sabía que las partículas cuánticas pueden adquirir estados fuertemente correlacionados entre ellas debido a que se generaron al mismo tiempo o a que interactuaron, por ejemplo, durante un choque. Sin embargo, según un estudio realizado en Israel parece ser que los fotones (las partículas elementales de la luz) pueden entrelazarse aunque ni siquiera hayan coexistido en el tiempo.

Una acción fantasmal

En la revista Science Now se explica al respecto: Si tenemos una partícula de luz o fotón, ésta puede ser polarizada vertical u horizontalmente (la polarización de un fotón es la dirección de oscilación de su campo eléctrico).

Pero el mundo cuántico es el reino de la incertidumbre, por lo que, en él, un fotón puede ser polarizado al mismo tiempo horizontal y verticalmente. La cosa cambia cuando el fotón es observado: si se mide, éste se polariza en un estado concreto, es decir “colapsa” en una de estas dos posibilidades.

Si tenemos dos fotones, cada uno polarizado en un estado horizontal o vertical, y entre ellos se produce un entrelazamiento cuántico, ocurriría lo siguiente: si midiésemos, por ejemplo, el primer fotón constatando que éste está polarizado horizontalmente, sabríamos que el estado de su pareja ha colapsado en el estado contrario –vertical-, y viceversa. No importa a qué distancia se encuentren los fotones el uno del otro, esto siempre es así.

Este misterioso comportamiento de correspondencia se da de manera instantánea, y fue denominado por Albert Einstein como “acción fantasmal a distancia”. Sin embargo, no viola la ley de la relatividad porque, dado que es imposible controlar el resultado de la medición del primer fotón, la conexión cuántica entre fotones no puede usarse para enviar un mensaje al otro fotón, a una velocidad superior a la de la luz.

Fotones como eslabones de una cadena

Ahora, lo que han logrado los investigadores Eli Megidish, Hagai Eisenberg y sus colaboradores de la Universidad Hebrea de Jerusalén fue entrelazar dos fotones que no habían existido al mismo tiempo. Para lograrlo, aplicaron un intercambio de entrelazamiento, un sistema que hace posible entrelazar dos partículas sin que estas hayan interactuado previamente.

Para empezar, los científicos irradiaron luz láser sobre un cristal especial dos veces, para generar dos parejas distintas de fotones entrelazados: el par 1 y 2; y el par 3 y 4. En un principio, por tanto, los fotones 1 y 4 no estaban entrelazados entre sí.

Los científicos realizaron a continuación una medición del fotón 1, por la cual éste fue absorbido y destruido, y que permitió establecer el estado del fotón 2. A continuación, se enlazó el fotón 2 con el 3, de la segunda pareja de fotones. De esta manera, el fotón 1 pasó a estar también enlazado con el 4, del mismo modo que si uniéramos dos pares de eslabones para formar una cadena de cuatro eslabones: vinculando dos de éstos se establecería un vínculo entre los dos eslabones exteriores.

Según Eisenberg: «No hubo ningún momento en el tiempo en el que ambos fotones coexistieran. Por tanto, no se puede decir que el sistema haya estado entrelazado en algún momento”. Sin embargo, el fenómeno, detallado en la revista Physical Review Letters, sin duda existe. Los físicos esperan que este avance pueda aplicarse a computación o criptografía cuánticas.

Referencia bibliográfica:

E. Megidish, A. Halevy, T. Shacham, T. Dvir, L. Dovrat, H. S. Eisenberg. Entanglement Between Photons that have Never Coexisted. Physical Review Letters (2012).

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un misterioso pulso marca la música del corazón de la Vía Láctea 15 febrero, 2025
    El corazón de nuestra galaxia late con una señal misteriosa: cada 76 minutos, como un reloj, el flujo de rayos gamma de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo ubicado en el corazón de nuestra galaxia, fluctúa por una razón aún no definida. Según los investigadores, es similar en periodicidad a los cambios en la emisión […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las ganas de postre surgen en el cerebro cuando hemos comido bien 14 febrero, 2025
    Los investigadores demostraron que un grupo de células nerviosas, denominadas neuronas POMC, son las responsables de mantener nuestras ganas de comer postre, a pesar de haber disfrutado de un almuerzo o una cena suculenta que nos ha saciado. En roedores y humanos, estas neuronas se activan tan pronto como se tiene acceso al azúcar, facilitando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • ¿ChatGPT reemplazará a los psicoterapeutas en el futuro? 14 febrero, 2025
    Los científicos descubrieron que las respuestas producidas por el popular sistema ChatGPT eran generalmente mejor valoradas que las entregadas por un psicólogo humano en el marco de una situación de terapia de pareja: eran más largas y contenían más sustantivos y adjetivos, aportando una mayor contextualización.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Una bacteria podría resolver los crímenes ligados a agresiones sexuales 14 febrero, 2025
    Una especie bacteriana única, conocida como “sexoma”, se transfiere entre individuos durante las relaciones sexuales. Estas firmas microbianas podrían servir como evidencia forense, incluso cuando no existan marcadores de ADN tradicionales, transformándose en una herramienta clave para la resolución de delitos que involucren agresiones sexuales.
    Redacción T21
  • ¿Será capaz Europa de subirse al tren de la Inteligencia Artificial? 14 febrero, 2025
    Europa va a invertir 309.000 millones de euros en Inteligencia artificial, muy lejos de los 500.000 euros que se propone Estados Unidos, mediante una iniciativa público-privada que parece más un ideal que un plan de acción realista. De momento.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Descubren el lugar exacto dónde la vida comenzó a desarrollarse en la Tierra primitiva 13 febrero, 2025
    Científicos estadounidenses concluyen en un nuevo estudio que los primeros microorganismos que se adaptaron de un entorno prehistórico con poco oxígeno al que existe en la actualidad lo lograron en ambientes semejantes a los enormes géiseres del actual Parque Nacional de Yellowstone, ubicado en el oeste de Estados Unidos, hace aproximadamente 2.400 millones de años.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Comprobado en ratones: el estrés intensivo provoca sordera 13 febrero, 2025
    Los resultados de un nuevo estudio muestran que el estrés repetido podría cambiar la forma en que percibimos y respondemos al mundo que nos rodea: en roedores, los científicos comprobaron que se producen cambios en la forma en que el cerebro procesa el sonido, disminuyendo la capacidad para percibir los ruidos más intensos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El neutrino que atravesó el Mediterráneo abre una nueva ventana energética al Universo 13 febrero, 2025
    Los científicos afirman que la fuente de una partícula de alta energía que atravesó el mar Mediterráneo en 2023 es todavía un enigma, abriendo un escenario desconocido de la energía cósmica. El destello de luz identificado a 3,5 kilómetros de profundidad ha dejado ver la presencia de un visitante cósmico sin precedentes: un neutrino con […]
    Redacción T21
  • La ciencia llama a la resistencia ante Trump 13 febrero, 2025
    La reconocida revista Science ha hecho un llamamiento a la comunidad científica para resistir a los recortes a los Institutos Nacionales de Salud (NIH) planeados por el presidente estadounidense Donald Trump.
    Redacción T21
  • La IA alcanza el Modo Dios: da forma a la realidad percibida por los usuarios 13 febrero, 2025
    El desafío que plantea la IA no es la aparición de una inteligencia superior que opere en el mismo mundo en el que operamos nosotros, sino la creación de nuevos mundos que reemplacen al nuestro. La batalla por el mundo del mañana es preeminentemente una batalla geopolítica, según un nuevo libro del politólogo Bruno Maçães.
    Redacción T21