Qué es la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen y qué acaban de hacer los científicos para probarla

Un grupo de físicos de la Universidad de Basilea (Suiza) ha demostrado que la paradoja de Einstein-Podolsky-Rose aumenta al usar dos condensados de Bose-Einstein entrelazados, lo que podría tener implicaciones importantes para la metrología cuántica (el estudio de medir cosas bajo la teoría cuántica). "Muestran que el conflicto entre la mecánica cuántica y el realismo local no desaparece a medida que el tamaño del sistema aumenta a más de mil partículas masivas", explicaron en el estudio, según informa Science Alert.

Estarás pensando que genial, pero... ¿qué diantres es eso de la paradoja con nombre de varias personas?

Pues bien, aunque somos bastante buenos para describir el Universo matemáticamente, en general nuestra comprensión de cómo funcionan las cosas es un poco irregular en el mejor de los casos. Y una de las herramientas que utilizamos para cerrar una de las brechas es la mecánica cuántica, una teoría que surgió a finales del siglo XX, para describir cómo se comporta la materia atómica y subatómica. En este diminuto reino, la física clásica se derrumba; cuando las viejas reglas ya no se aplican, se deben hacer nuevas.

La mecánica cuántica no está exenta de fallas. Sin ir más lejos, en 1935 tres físicos famosos encontraron un agujero bastante significativo

Al fin y al cabo, la mecánica cuántica no está exenta de fallas. Sin ir más lejos, en 1935 tres físicos famosos encontraron un agujero bastante significativo. Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen describieron la famosa paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen. La cuestión es la siguiente: sabemos que nada puede viajar más rápido que la luz, ¿verdad? Pero se vuelve un poco complicado con el entrelazamiento cuántico, o lo que Einstein denominó "acción espeluznante a distancia". Aquí es donde correlacionas dos (o más) partículas para que sus propiedades estén vinculadas; si una partícula, por ejemplo, gira en una dirección, la otra gira en la otra dirección.

Estas partículas conservan este vínculo incluso a grandes distancias, y no está claro cómo ni por qué. Los científicos saben que si mides las propiedades de una partícula, puedes inferir las propiedades de la otra, incluso a esa distancia. Sin embargo, bajo la mecánica cuántica, la partícula no tendrá esas propiedades hasta que la midas (una peculiaridad explorada por el experimento mental del gato de Schrödinger).

Estas partículas conservan el vínculo incluso a grandes distancias, y no está claro cómo ni por qué. Si mides las propiedades de una partícula, puedes inferir las propiedades de la otra

Y, según la mecánica cuántica, si conoce una propiedad de una partícula, como su posición, no puede conocer otra, como su momento, con certeza. Este es el principio de incertidumbre de Heisenberg. El concepto de física clásica del realismo local también establece que para que un objeto o energía afecte a otro, los dos tienen que interactuar.

Por lo tanto, esta paradoja es compleja. Cuando mide una partícula en un sistema entrelazado, esa medida influye de alguna manera en la otra partícula, aunque la medida no se realice localmente. Viene a sugerir que la teoría de la mecánica cuántica es incompleta y no describe al completo la realidad del Universo en el que vivimos. Hasta ahora, los físicos lo habían probado principalmente en pequeños sistemas entrelazados (en lo que a menudo se conoce como la prueba de Bell), y todas las pruebas han descubierto que el mundo real se comporta de una manera inconsistente con el realismo local.

En la Universidad de Basilea generaron dos condensados ​​de Bose-Einstein usando dos nubes

Aquí es es donde llegamos a los condensados ​​de Bose-Einstein, un estado de la materia creado al enfriar una nube de bosones a solo una fracción por encima del cero absoluto. A temperaturas tan bajas, los átomos se hunden hasta su estado de energía más bajo posible sin detenerse por completo. Cuando alcanzan estas bajas energías, las propiedades cuánticas de las partículas ya no pueden interferir entre sí; se mueven lo suficientemente cerca uno del otro como para superponerse, lo que da como resultado una nube de átomos de alta densidad que se comporta como un 'súper átomo' u onda de materia.

En la Universidad de Basilea generaron dos condensados ​​de Bose-Einstein usando dos nubes, cada una compuesta por 700 átomos de rubidio-87. Separaron estos condensados ​​espacialmente hasta 100 micrómetros y midieron las propiedades. Descubrieron que las propiedades de los dos condensados ​​parecían estar correlacionadas de una manera que no podía atribuirse al azar, lo que demuestra que la paradoja EPR se mantiene firme a una escala mucho mayor que las pruebas anteriores de Bell.

Las implicaciones de los hallazgos del equipo son en gran medida relevantes para la futura investigación cuántica. Tú, por tu parte, después de leer esto puedes descansar un poco, no te juzgaremos.