La Ciencia Crea un Vínculo Cuántico Entre Fotones que no Existen al Mismo Tiempo.
Alguna vez Carl Sagan dijo "En algún lugar hay algo increíble esperado ser descubierto"; lo que posiblemente no sospechara el astrónomo de Brooklin, es que "eso increíble" también había que buscarlo en el tiempo. Recientemente los físicos han creado un vínculo cuántico entre fotones que no existen al mismo tiempo. Has leído bien, los científicos han entrelazado a dos fotones juntos que no existían en el mismo tiempo. Sí, es oficial, la mecánica cuántica es un lugar bastante raro.
En primer lugar, un resumen sobre el entrelazamiento cuántico. Una de las citas más abusadas en la ciencia, la cual viene de Einstein, es referirse al entrelazamiento cuántico como “acción espectral a distancia”, cuando se entrelazan dos fotones, mediante la observación de uno se puede conocer el estado del otro.
Adrian Cho de ScienceNOW explica este fenómeno de la siguiente manera: “el entrelazamiento es una especie de orden que se esconde dentro de la incertidumbre de la teoría cuántica. Imagina que tienes una partícula cuántica de luz, o fotón. Puedes polarizarlo de manera tal que se retuerza vertical u horizontalmente. El dominio cuántico también está empapado en una inevitable incertidumbre, y gracias a esta incertidumbre cuántica, un fotón puede estar polarizado vertical y horizontalmente al mismo tiempo. Si a continuación mides el fotón, lo encontrarás u horizontal o verticalmente polarizado, ya que el sistema de los dos estados simultáneos colapsa en una u otra polarización. Entonces el entrelazado puede aparecer si tienes dos fotones. Cada uno puede ser puesto en el estado incierto de vertical-horizontal. Sin embargo, los fotones pueden estar entrelazados entre sí de manera tal que sus polarizaciones están correlacionadas incluso mientras permanecen en estado indeterminado. Por ejemplo, si mides el primer fotón y lo encuentras polarizado horizontalmente, sabrás que el otro fotón ha colapsado de forma instantánea en el estado vertical y viceversa, sin importar lo lejos que esté.”
El modelo estándar de la física de partículas permite el entrelazamiento sin interconexión temporal; entonces la pregunta es, ¿cómo entrelazas dos fotones que no existen en un mismo tiempo? Esto es, básicamente, llevar el intercambio de entrelaces al siguiente nivel.
El intercambio de entrelazamiento es bastante auto explicativo. Los físicos entrelazan dos pares de fotones (fotones 1 y 2 y fotones 3 y 4) disparando un láser un par de veces hacia un cristal especialmente diseñado. Cuando han terminado, los fotones 1 y 2 se entrelazan y los fotones 3 y 4 también, sin embargo los fotones 1 y 4 no se entrelazan pero lo harán después de algunas manipulaciones inteligentes y precisas de los fotones 2 y 3.
Cuando los científicos toman una medida, esto “proyecta” a la partícula a un estado definido. Cuando se inicia el experimento los fotones 2 y 3 no están entrelazados, pero mediante el uso de este truco de mediciones, el equipo de investigación los entrelaza. Entonces sí, los fotones 2 y 3 se han entrelazado, pero este acto a su vez los destruye. Debido a la naturaleza del experimento, los fotones 1 y 4 también se entrelazan e intercambian y el mencionado entrelazamiento intercambiado ha tenido lugar (como se muestra en el diagrama).
Se ha demostrado que el mismo principio funciona aún después de destruido el primer fotón. Esencialmente, los científicos entrelazan a los fotones 1 y 2 y a los fotones 3 y 4, destruyen al fotón 1, hacen la medición del entrelazamiento entre los fotones 2 y 3, y se quedan con el fotón 4 entrelazado a un fotón 1 no existente. Ahora bien, debido a que los físicos midieron la polarización del fotón 1, son capaces de confirmar la polarización del fotón 4 como si estuviera entrelazado con el fotón 1. Por la naturaleza del experimento, no existe un momento en el tiempo en el que ambos fotones 1 y 4 coexistan, por lo tanto, el fotón 4 se encuentra entrelazado con un fotón fuera de su propio tiempo.
Si no le encuentras ningún sentido a todo esto, no estás solo. Anton Zeilinger, de la Universidad de Viena, dijo: “es realmente estupendo, porque muestra más o menos que los eventos cuánticos están fuera de nuestras nociones cotidianas de espacio y tiempo. Que es en realidad una forma de decir, ‘este asunto es una locura’.”
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Alguna vez Carl Sagan dijo "En algún lugar hay algo increíble esperado ser descubierto"; lo que posiblemente no sospechara el astrónomo de Brooklin, es que "eso increíble" también había que buscarlo en el tiempo. Recientemente los físicos han creado un vínculo cuántico entre fotones que no existen al mismo tiempo. Has leído bien, los científicos han entrelazado a dos fotones juntos que no existían en el mismo tiempo. Sí, es oficial, la mecánica cuántica es un lugar bastante raro.
En primer lugar, un resumen sobre el entrelazamiento cuántico. Una de las citas más abusadas en la ciencia, la cual viene de Einstein, es referirse al entrelazamiento cuántico como “acción espectral a distancia”, cuando se entrelazan dos fotones, mediante la observación de uno se puede conocer el estado del otro.
Adrian Cho de ScienceNOW explica este fenómeno de la siguiente manera: “el entrelazamiento es una especie de orden que se esconde dentro de la incertidumbre de la teoría cuántica. Imagina que tienes una partícula cuántica de luz, o fotón. Puedes polarizarlo de manera tal que se retuerza vertical u horizontalmente. El dominio cuántico también está empapado en una inevitable incertidumbre, y gracias a esta incertidumbre cuántica, un fotón puede estar polarizado vertical y horizontalmente al mismo tiempo. Si a continuación mides el fotón, lo encontrarás u horizontal o verticalmente polarizado, ya que el sistema de los dos estados simultáneos colapsa en una u otra polarización. Entonces el entrelazado puede aparecer si tienes dos fotones. Cada uno puede ser puesto en el estado incierto de vertical-horizontal. Sin embargo, los fotones pueden estar entrelazados entre sí de manera tal que sus polarizaciones están correlacionadas incluso mientras permanecen en estado indeterminado. Por ejemplo, si mides el primer fotón y lo encuentras polarizado horizontalmente, sabrás que el otro fotón ha colapsado de forma instantánea en el estado vertical y viceversa, sin importar lo lejos que esté.”
El modelo estándar de la física de partículas permite el entrelazamiento sin interconexión temporal; entonces la pregunta es, ¿cómo entrelazas dos fotones que no existen en un mismo tiempo? Esto es, básicamente, llevar el intercambio de entrelaces al siguiente nivel.
El intercambio de entrelazamiento es bastante auto explicativo. Los físicos entrelazan dos pares de fotones (fotones 1 y 2 y fotones 3 y 4) disparando un láser un par de veces hacia un cristal especialmente diseñado. Cuando han terminado, los fotones 1 y 2 se entrelazan y los fotones 3 y 4 también, sin embargo los fotones 1 y 4 no se entrelazan pero lo harán después de algunas manipulaciones inteligentes y precisas de los fotones 2 y 3.
Cuando los científicos toman una medida, esto “proyecta” a la partícula a un estado definido. Cuando se inicia el experimento los fotones 2 y 3 no están entrelazados, pero mediante el uso de este truco de mediciones, el equipo de investigación los entrelaza. Entonces sí, los fotones 2 y 3 se han entrelazado, pero este acto a su vez los destruye. Debido a la naturaleza del experimento, los fotones 1 y 4 también se entrelazan e intercambian y el mencionado entrelazamiento intercambiado ha tenido lugar (como se muestra en el diagrama).
Se ha demostrado que el mismo principio funciona aún después de destruido el primer fotón. Esencialmente, los científicos entrelazan a los fotones 1 y 2 y a los fotones 3 y 4, destruyen al fotón 1, hacen la medición del entrelazamiento entre los fotones 2 y 3, y se quedan con el fotón 4 entrelazado a un fotón 1 no existente. Ahora bien, debido a que los físicos midieron la polarización del fotón 1, son capaces de confirmar la polarización del fotón 4 como si estuviera entrelazado con el fotón 1. Por la naturaleza del experimento, no existe un momento en el tiempo en el que ambos fotones 1 y 4 coexistan, por lo tanto, el fotón 4 se encuentra entrelazado con un fotón fuera de su propio tiempo.
Si no le encuentras ningún sentido a todo esto, no estás solo. Anton Zeilinger, de la Universidad de Viena, dijo: “es realmente estupendo, porque muestra más o menos que los eventos cuánticos están fuera de nuestras nociones cotidianas de espacio y tiempo. Que es en realidad una forma de decir, ‘este asunto es una locura’.”
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