Alain Aspect, John F. Clauser y Anton Zeilinger recibieron el premio Nobel de Física

Por Cecilia Cormick (docente e investigadora de FAMAF)

En el día de hoy se anunció el otorgamiento del Premio Nobel en Física a Alain Aspect (Francia), John F. Clauser (Estados Unidos) y Anton Zeilinger (Austria) por sus experimentos con fotones entrelazados, que fueron pioneros en la ciencia de la información cuántica.
El entrelazamiento es uno de los fenómenos más misteriosos de la mecánica cuántica. Dos sistemas cuánticos (fotones, átomos, núcleos atómicos, etc) que están entrelazados se comportan en formas imposibles de interpretar según la mecánica clásica. En particular, si se tienen dos fotones entrelazados a gran distancia -digamos, en dos laboratorios separados-, se puede realizar mediciones sobre ellos de forma tal que parece que un experimento en uno de los laboratorios afecta en forma instantánea los resultados en el otro.
Esta aparente paradoja dio lugar a discusiones acaloradas casi desde los inicios del desarrollo de la teoría cuántica, entre los defensores de la cuántica "pura y dura" (como Niels Bohr) y quienes pensaban que semejantes consecuencias no podían estar bien (como Albert Einstein). La cuestión fue durante muchos años tema de debate en el plano interpretativo, hasta que en los 60 John Bell encontró formas de analizar la correlación de los resultados en los distintos laboratorios para demostrar que la diferencia de posturas no era solo conceptual.
Las llamadas "desigualdades de Bell" son desigualdades matemáticas que tienen que cumplir las correlaciones entre mediciones en laboratorios distintos si es que son compatibles con cualquier teoría realista y local. A grandes rasgos, en este contexto "realista" quiere decir que se puede pensar que todos los resultados estaban de algún modo definidos antes del experimento, y "local" quiere decir que una acción en un laboratorio no puede instantáneamente afectar al otro. ¡No son dos pequeñeces! Se trata de los cimientos conceptuales de buena parte de la física. Y efectivamente, los experimentos con fotones entrelazados realizados sucesivamente por Clauser, Aspect y Zeilinger inclinaron la balanza en favor de la cuántica.
Más allá de las consideraciones filosóficas, el entrelazamiento es un aspecto importante de muchas tecnologías cuánticas, con aplicaciones en metrología y sensores, computación cuántica, distribución cuántica de claves, o comunicación cuántica. El impacto de estas novedades es tal que en muchos contextos se habla de una "segunda revolución cuántica", comparable a la asociada a la aparición de láseres y transistores, aplicaciones cuánticas que transformaron nuestra cotidianeidad (lo notemos o no).
Por esto, este premio Nobel se puede interpretar no solo como un reconocimiento al valor de los primeros experimentos que demostraron inequívocamente las propiedades extrañas del entrelazamiento en fotones, sino también del horizonte próximo de tecnologías cuánticas en desarrollo.
(¿Y por qué no le dieron el Nobel a Bell? ¡Buena pregunta! Es que el Nobel solo se otorga en vida, y Bell murió en 1990.)