Un equipo de físicos de la Universidad de Calgary y del Instituto de Computación Cuántica de Waterloo han publicado una nueva investigación en Nature Physicsque se basa en las ideas originales de Einstein, y añade un nuevo ingrediente: una tercera partícula entrelazada.
La nueva forma de entrelazamiento de tres partículas puede llegar a ser un componente
valioso de las redes futuras de comunicaciones.
El entrelazamiento cuántico es uno de los principios centrales de la física cuántica, que es la ciencia de las partículas subatómicas.
Las partículas múltiples, tales como los fotones, se conectan entre sí, incluso cuando están muy alejadas, y lo que sucede a una puede tener un efecto sobre la otra al mismo tiempo, aún cuando el efecto no se pueda utilizar para enviar información a mayor velocidad que la de la luz.
La nueva forma de entrelazamiento de tres partículas demostrada en este experimento, que se basa en las propiedades de la posición y el momento de los fotones, puede llegar a ser un componente valioso de las redes futuras de comunicaciones que operan según las reglas de la mecánica cuántica, y podría conducir a nuevas pruebas fundamentales de la teoría cuántica que profundicen nuestra comprensión del mundo que nos rodea.
“Este trabajo abre un campo rico de exploración que combina cuestiones fundamentales de la mecánica cuántica y las tecnologías cuánticas”, dijo Christoph Simon, coautor del artículo e investigador de la Universidad de Calgary.
La investigación amplía las teorías de Einstein, setenta y siete años más tarde. En 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen publicaron un experimento mental diseñado para demostrar que la mecánica cuántica, por sí sola, no es suficiente para describir la realidad.
Mediante dos partículas entrelazadas trataron de demostrar que debe haber algunos parámetros ocultos que la mecánica cuántica no tiene en cuenta. Más tarde, John Bell y otros mostraron que el tipo de parámetros ocultos que Einstein, Podolsky y Rosen tenían en mente son incompatibles con nuestras observaciones. El misterio aún permanece intacto.
Pero el entrelazamiento propuesto por primera vez por Einstein, Podolsky y Rosen ahora es un recurso valioso para las nuevas tecnologías cuánticas, como la informática cuántica, la criptografía cuántica, y las mediciones cuánticas de precisión.
El siguiente paso para los investigadores es tratar de combinar el entrelazamiento de la posición y del momento entre sus tres fotones, con tipos más tradicionales de entrelazamiento basados en el momento angular.
Esto permitirá la creación de sistemas cuánticos híbridos que combinen varias propiedades únicas de la luz simultáneamente.
