La confirmación de que el universo no es real localmente es uno de los descubrimientos más fascinantes de la física cuántica
Ciencia
Por: Luis Alberto Hara - 02/14/2024
Por: Luis Alberto Hara - 02/14/2024
Cuando se considera realmente las implicaciones teóricas de la física cuántica, la realidad en la que vivimos ordinariamente es sacudida y pierde su piso. Sin embargo, casi nadie suele tomarlas en cuenta y nuestra "realidad" sigue siendo la de la mecánica clásica de hace dos siglos: un universo real, determinado, que obedece ciertas reglas como un reloj suizo. Pero esto no es así, y el desfase en el que vivimos permite que las cosas sigan en marcha sin que la gente se cuestione mucho su existencia, confiando en la solidez del mundo en el que vive.
En primera instancia, la mecánica cuántica teoriza -y esto ha sido confirmado recientemente- que el universo no es real, según entendemos esta palabra a partir de la noción filosófica de sustancia. Esto es, algo que exista de manera independiente, que no requiere de otra cosa para ser lo que es. Por ejemplo, una manzana debería ser roja, cuando nadie la está mirando. Pero, no la manzana y sus cualidades dependen de un acto de observación (en esto la física cuántica se parece mucho al budismo). "Local" en física significa que los objetos son influenciados solo por su entorno y que ninguna influencia puede viajar más allá de la velocidad de la luz. Pero la física sugiere que los objetos no reciben influencia únicamente de su entorno, y que no tienen propiedades definitivas antes de ser medidos. Por ello se habla de la noción de que vivimos en un universo que no es real localmente. La demostración de esto le ha valido a una serie de físicos el Premio Nobel.
John Clauser, Alain Aspect y Anton Zeilinger fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 2022 "por experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y siendo pioneros en la ciencia de la información cuántica". Las desigualdades de Bell, basadas en el trabajo del físico John Stewart Bell, proporcionaron el fundamento teórico para este premio, desafiando la realidad tal como la conocemos y proponiendo que, bajo la mecánica cuántica, la naturaleza no es localmente real.
Este hallazgo revolucionario sugiere que las partículas pueden carecer de propiedades como el spin hasta que son medidas y parecen comunicarse entre sí sin importar la distancia, un fenómeno conocido como entrelazamiento cuántico. Esta característica de la mecánica cuántica, que permite correlaciones que no pueden ser utilizadas para comunicación más rápida que la luz debido a su naturaleza aleatoria, ha abierto nuevas vías en la ciencia de la información cuántica, relacionando la teoría general de la relatividad de Einstein con la mecánica cuántica a través del comportamiento aún misterioso de los agujeros negros y dictando el diseño y función de los sensores cuánticos.
Los experimentos de Clauser, Aspect y Zeilinger no solo demostraron la realidad no local del universo sino que también pavimentaron el camino para el desarrollo de la computación cuántica, fundamentada en el entrelazamiento cuántico. La pregunta "¿Qué hace que una computadora cuántica sea 'cuántica'?" encuentra respuesta en el entrelazamiento, y es gracias a la comprensión de este fenómeno, lograda en parte por el trabajo de estos laureados con el Nobel, que podemos avanzar hacia la realización de computadoras cuánticas.
Estas investigaciones han transformado campos que antes se consideraban filosóficos o incluso fuera del ámbito científico legítimo, como las fundaciones cuánticas. A través de experimentos meticulosos, estos científicos han cerrado la brecha entre la teoría y la experimentación, demostrando que los principios de la mecánica cuántica, por más inverosímiles que parezcan, reflejan la naturaleza de nuestra realidad. La cual, paradójicamente, no es real en el sentido estrictamente filosófico de algo sustancial o independiente.
Foto: Caltech