Entrelazamiento, «amor» al más puro estilo cuántico

¿Qué tiene que ver el entrelazamiento cuántico con el amor? De acuerdo con la ciencia, poco o nada, en realidad. Sólo es una bonita metáfora que decidí aprovechar, haciendo alusión a las festividades mercadotécnicas de mediados de febrero. Aunque hay quienes van por el ciberespacio proclamando cosas como: «—¿Qué es el amor? —Un intento de crear un entrelazamiento cuántico entre dos o más seres sensibles macroscópicos». Cuestiones metafísicas aparte, vayamos ahora a lo realmente importante acerca de este ilógico efecto enmarcado en la física cuántica: qué es el entrelazamiento cuántico, por qué su descubrimiento forma parte de un hito en la historia de la física, qué pensaba Albert Einstein sobre él y para qué nos pueden servir el entender y el manipular dicho fenómeno.

De la física clásica a la física moderna

La física clásica rige el mundo de lo macroscópico, es decir, explica todo lo que alcanzamos a percibir a simple vista y sucede a nuestro alrededor día a día. El gran protagonista es Isaac Newton (a la física clásica también se le llama newtoniana), físico inglés de mediados del siglo XVII cuyas leyes siguen vigentes en la actualidad. Los principios físicos clásicos inaugurales aparecieron incluso antes de la Antigüedad y no fue sino hasta finales del siglo XIX que comenzaron a tener problemas para explicar algunos fenómenos observables gracias a nuevas tecnologías o metodologías. La clásica, es la física que nos permite comprender conceptos como masa, aceleración, velocidad, inercia, energía, trabajo, potencia, temperatura, unidades de medida… en fin, todo lo relativo a acústica, electricidad y magnetismo, mecánica (sólidos y fluidos en reposo o moviéndose a velocidades muy por debajo de la velocidad de la luz, es decir, a mucho menos de 299 792 458 metros por segundo), óptica y termodinámica.

Por su parte, la física moderna explica fenómenos que escapan de nuestra capacidad perceptual: ocurren a niveles microscópicos, a velocidades cercanas a la de la luz o en planos cosmológicos. Surgió a través de dos teorías que buscaban superar algunas inconsistencias clásicas y explicar resultados experimentales novedosos que era imposible descifrar en su época: la Teoría de la Relatividad de Einstein y la Teoría de la Mecánica Cuántica de Werner Heisenberg, Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie, Erwing Scrhrödinger et alii. Entre las ramas físicas modernas encontramos: cosmología, «estudio de las estructuras y dinámicas del universo a escala mayor. Investiga sobre su origen, estructura, evolución y destino final»; mecánica cuántica, «estudia el comportamiento de la materia y de la luz, en la escala atómica y subatómica»; relatividad especial «que aplica a las partículas elementales y a sus interacciones —describiendo todos los fenómenos físicos excepto la gravedad—», y general, «que explica la ley de la gravitación y su relación con otras fuerzas de la naturaleza».

Esa «espeluznante acción a distancia»

Llamado «espeluznante acción a distancia» por Einstein, el entrelazamiento cuántico es una suerte de «sincronización» que une a dos partículas, sin importar la distancia que las separe; dicha unión consiste en que estas partículas, una vez que han entrado en contacto y se han entrelazado, comparten estados complementarios simultáneamente (es decir, el estado de una influencia a la otra). Cabe aquí recordar que, de acuerdo con la mecánica cuántica, las partículas están en una superposición de estados (en varios estados a la vez), «su estado está dado por una función de onda con valor diferente de cero en los dos estados a la vez». ¿Te suena el experimento del gato de Scrhrödinger? Bueno —siguiendo la explicación de Javier Santaolalla—, supongamos que uno de esos estados es el color, que el estado de una partícula es azul y rojo a la vez; al ser medida u observada la partícula, la función de onda colapsa en un estado particular (rojo o azul). Cuando dos partículas se entrelazan, si la primera es azul, invariablemente la segunda será roja, de forma inmediata («en tiempo cero») y aunque las separe una distancia de años luz.

Ahora bien, Einstein le corrigió la plana a Newton respecto a la gravedad, el físico alemán nos heredó una visión del universo en el que la gravedad no es una fuerza instantánea sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo. Y, entre otras muchas cosas, el nobel de física también estipuló que transmitir información en el vacío a velocidades ultralumínicas es imposible; de ahí su reticencia en torno a la posibilidad de que dos partículas fueran capaces de «sincronizarse» sin importar la distancia. En los años treinta del siglo XX, Einstein se negó a creer que las desconcertantes teorías de la mecánica cuántica pudieran corregirle a él su hermosa Teoría de la Relatividad, y murió sin darles crédito. Décadas más tarde, con base en el experimento mental conocido como la paradoja EPR (nombrada así por ser Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen sus autores), John Bell propuso sustento matemático y dedujo sus famosas desigualdades para confirmar lo propuesto por la mecánica cuántica, pero advirtiendo que: 1) se violaba el principio de localidad y 2) el entrelazamiento cuántico no podía usarse para enviar información de manera instantánea.

Sí, por lo tocante al entrelazamiento cuántico, Einstein se equivocó

A la fecha, en repetidas ocasiones se ha comprobado la existencia del fenómeno (no obstante, el cómo logra este efecto funcionar, sigue siendo algo por comprender); y no sólo eso, además se han ido superando ciertas lagunas experimentales señaladas por los detractores del entrelazamiento cuántico (incluso se han usado fotones entrelazados emitidos por estrellas). Así, en 2015 se anunció el teletransporte cuántico de dos propiedades de un fotón, llevado a cabo por científicos chinos; en 2016, investigadores británicos demostraron matemáticamente que el entrelazamiento cuántico es necesario para todas las teorías físicas con un límite clásico; en 2017, científicos de la Universidad de Ginebra lograron el entrelazamiento cuántico de dieciséis millones de partículas; y, también el año pasado, un grupo de físicos chinos logró corroborar el entrelazamiento cuántico de partículas separadas por mil doscientos kilómetros de distancia.

¿Y a mí qué puede importarme el «amor» de las partículas?

Pues ciertamente debería importarnos a todos, porque —como toda buena ciencia que se precie de serlo— la física cuántica está aquí para mejorar nuestra calidad de vida o al menos hacerla más fácil. Los especialistas en entrelazamiento cuántico plantean la posibilidad de: crear una batería que aproveche la liberación de energía de algunos estados cuánticos; hacer posible la computación cuántica y desencadenar su potencial; desarrollar una red global de comunicaciones potencialmente inviolable… En suma, los científicos han comenzado a bosquejar las posibilidades tecnológicas inherentes al aprovechamiento de los principios de la física moderna.

Aunque aún falta mucho por descubrir antes de lograr concretar dichos avances tecnológicos. Otro pendiente que persiste es el de hermanar mecánica cuántica y relatividad; tal vez la Teoría de Cuerdas sea la que finalmente haga realidad los sueños de unidad que deseamos nos lleven a la anhelada Teoría del Todo. Y bueno… pensándolo bien, quizá amor y entrelazamiento cuántico sí compartan una que otra cosilla: no se ciñen a distancia, fecha o lógica alguna… ♥

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