Entrelazamiento cuántico

    Fenómeno físico en virtud del cual dos o más partículas descritas por modelos mecanocuánticos muestran una interrelación en sus comportamientos, de manera que cuando se modifica alguna propiedad de una de ellas se produce un efecto en las cualidades intrínsecas de las restantes.

    El concepto de entrelazamiento cuántico surgió cuando Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen plantearon una paradoja (llamada paradoja EPR) para intentar demostrar una supuesta inconsistencia de la mecánica cuántica, cuya orientación probabilística y no determinista pretendían desacreditar. Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, en un entorno cuántico no es posible determinar con precisión por debajo de un cierto límite dos magnitudes conjugadas como, por ejemplo, la posición y la velocidad (o la cantidad de movimiento) de una partícula: cuanto más se acerca el experimento a la determinación de una, más se aleja del cálculo del valor preciso de la otra.

    Einstein, Podolsky y Rosen idearon un experimento mental con el que buscaban demostrar que tal principio era incoherente. Razonaron que si se partía de una partícula inicial y ésta se desintegraba en otras dos de igual masa, las dos partículas resultantes saldrían proyectadas en direcciones opuestas con tipos de movimiento especulares. Al estar relacionados estos dos movimientos, argumentaban, si se determinara exactamente la posición de la primera partícula podría deducirse indirectamente la de la segunda sin actuar sobre ella. Por otra parte, siempre habría sido posible determinar por separado la velocidad de la segunda partícula sin medir su posición, que se conocería indirectamente a partir de la primera partícula. Este experimento mental podría así contradecir el principio de incertidumbre.

    La paradoja EPR fue rebatida por John Bell y otros investigadores cuánticos. Bell demostró que las dos partículas del experimento EPR conservan «memoria» del estado inicial primigenio del que partieron y, aun cuando se separen en el espacio y el tiempo, mantienen una interrelación. Su origen común habría trazado entre ellas un lazo indeleble de manera que, al modificar alguna de las propiedades de la primera, se induciría un cambio en las cualidades de la segunda. De esta forma, no sería posible conocer, por ejemplo, la posición de la segunda partícula a partir de la de la primera, dado que al medir ésta se modifica, indirectamente, el movimiento de su partícula espejo.

    Esta conjetura, en virtud de la cual la modificación del estado cuántico de una partícula puede tener consecuencias en el estado cuántico de otra con la que la primera hubiera guardado relación anterior, se conoce como entrelazamiento cuántico y ha sido comprobada en experimentos contrastados. Un efecto del entrelazamiento cuántico es la teleportación cuántica, que tiene aplicaciones prácticas en campos como la computación y la criptografía cuánticas.