Hito en física cuántica: el CERN ha observado el entrelazamiento cuántico a un nivel de energía inédito

La física cuántica es extraña. Contraria a nuestra intuición. Aquí reside, precisamente, su dificultad. Sin embargo, los fenómenos que contiene son extraordinariamente fascinantes. El entrelazamiento cuántico es el auténtico protagonista de este artículo, y no cabe duda de que es uno de los mecanismos cuánticos más cautivadores. Antes de seguir adelante merece la pena que dediquemos unas líneas a repasar brevemente qué es.

Este fenómeno no tiene un equivalente en la física clásica, y consiste en que el estado de los sistemas cuánticos involucrados, que pueden ser dos o más, es el mismo. Esto significa que estos objetos, en realidad, forman parte de un mismo sistema, incluso aunque estén separados físicamente. De hecho, la distancia no importa. Si dos partículas, objetos o sistemas están entrelazados mediante este fenómeno cuántico, cuando midamos las propiedades físicas de uno de ellos estaremos condicionando instantáneamente las propiedades físicas del otro sistema con el que está entrelazado. Incluso aunque esté en la otra punta del universo.

Suena a ciencia ficción, es verdad, pero por muy extraño y sorprendente que nos parezca este fenómeno se ha comprobado empíricamente. De hecho, es, junto a la superposición de estados, uno de los principios fundamentales de la computación cuántica. Curiosamente, es tan importante en el ámbito de los ordenadores cuánticos que cuando se rompe los cúbits afectados dejan de comportarse como dictan las reglas de la mecánica cuántica y pasan a comportarse a partir de ese instante como dictan las reglas de la física clásica.

Una nueva perspectiva en el inhóspito ámbito de la mecánica cuántica

Los experimentos en los que se ha comprobado la existencia del entrelazamiento cuántico han estado protagonizados hasta ahora por partículas con un nivel de energía moderado, de ahí que lo que acaban de lograr los físicos del experimento ATLAS del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) sea un auténtico hito. Y es que han conseguido observar este fenómeno en el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) entre quarks top y a las energías más altas alcanzadas hasta ahora (13 teraelectronvoltios). Puede parecer que este logro no es demasiado importante, pero sí lo es. Es importantísimo.

"La observación del entrelazamiento cuántico en un nuevo sistema de partículas y a una energía mucho mayor que la alcanzada previamente en otros experimentos es notable", asegura Andreas Hoecker, portavoz de ATLAS. "Este hito allana el camino a nuevas investigaciones de este fascinante fenómeno y abre un campo de exploración muy amplio a medida que nuestras muestras de datos continúan creciendo". Suena prometedor. Extraordinariamente prometedor. Curiosamente, los físicos de ATLAS primero y los del experimento CMS después observaron el entrelazamiento entre un quark top y su antipartícula.

El quark top es la partícula fundamental más pesada que se conoce, de ahí que estemos hablando de forma recurrente en este artículo de un nivel de energía mayor al alcanzado en otros experimentos similares. En cualquier caso, lo realmente importante son las consecuencias que presumiblemente va a tener este hito. "La medición del entrelazamiento y otros fenómenos cuánticos en un nuevo sistema de partículas y en un rango de energía más allá del previamente accesible nos permite probar el Modelo Estándar de nuevas maneras y buscar señales de nueva física que puedan estar más allá de él", sostiene Patricia McBride, portavoz de CMS. Cuando menos resulta ilusionante. Crucemos los dedos para que pronto tengamos más noticias del CERN enmarcadas en este ámbito.

Imagen | CERN

Más información | CERN

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