El Premio John Stewart Bell para Investigaciones en los Fundamentos de la Mecánica Cuántica y sus Aplicaciones, concedido por el reciente inaugurado Center for Quantum Information and Quantum Control (el palindrómico CQIQC)
ha sido otorgado al Profesor Nicolas Gisin de la Université de Genève,
por sus contribuciones recientes
(tienen que tener menos de 6 años según las bases del premio)
en distribución de claves segura para cifrado (criptografía) cuántica y por sus tests de las desigualdades de Bell que refutan ciertas teorías que asumen que el origen del colapso de la función de onda es gravitatorio.
El último artículo (D. Salart, A. Baas, J.A.W. van Houwelingen, N. Gisin, H. Zbinden,
“Space-like Separation in a Bell Test assuming Gravitationally Induced Collapses,”
ArXiv, Submitted on 17 Mar 2008) refuta la teoría de Penrose-Diósi
(L. Diósi, la propuso en “A universal master equation for the gravitational violation
of quantum mechanics,” Physics Letters A 120: 377-381, 1987,
Penrose hizo famosa en su famoso libro “La Nueva Mente del Emperador”
y “corrigió” en un artículo posterior la fórmula dividiéndola por un factor de 2)
según la cual la duración del colapso de la función de onda depende del campo gravitatorio generado por la masa contenida en el volumen de espacio donde se produce el colapso
de la función de onda (la fórmula del tiempo de colapso está en la figura de arriba).
Brevemente, el experimento es como sigue.
Entrelazan dos fotones y los envían en direcciones opuestas por dos fibras ópticas
hasta sendos detectores separados 18 km.
En cada receptor hay dos espejos de oro de 2 mg (miligramos) conectados
a unos actuadores piezoeléctricos controlados por un voltaje que pueden
mover (ligeramente) los espejos.
Si actúan con el voltaje sobre uno de los espejos, el fotón que colapse en el otro espejo “instantáneamente” hará que colapse el primer fotón antes de alcanzar su espejo
y se conocerá el resultado “antes de tiempo.”
La actuación sobre el voltaje (unos 0,3 V) es muy rápida, de unos 0.1 microsegundos,
y provoca un desplazamiento del espejo de 12,6 nm (nanómetros).
Según la fórmula de Penrose-Diósi, el tiempo del colapso es 7,1 microsegundos,
unas 60 veces mayor que el tiempo de conmutación del voltaje.
Como el experimento verifica las desigualdades de Bell y con ellas un colapso
“instantáneo” de la función de onda
(la luz recorre en 0.1 microsegundos solamente 0,3 km, muy inferior
a los 18 km del experimento)
la teoría de Penrose-Diósi queda experimentalmente refutada.
Por cierto, hay otras teorías que conectan el colapso de la función de onda c
on la gravedad y que conducen a tiempos de colapso muy inferiores
(incluso del orden del tiempo de Planck con lo que son experimentalmente no refutables).
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