Actualizado 17/10/2016 18:21 CET

Einstein se equivocaba en algo: existe 'acción fantasmal a distancia'

   MADRID, 16 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Albert Einstein estaba equivocado en, al menos, una cosa: La "acción fantasmal a distancia" existe, como han probado en el NIST (National Institute of Standards and Technology).

   Einstein utilizó ese término para referirse a la mecánica cuántica, que describe el curioso comportamiento de las partículas más pequeñas de la materia y la luz. Se refería, en concreto, al entrelazamiento, la idea de que dos partículas separadas físicamente se han correlacionado propiedades, con valores que son inciertos hasta que se miden. Einstein dudaba al respecto, y hasta ahora, los investigadores han sido capaces de apoyarlo con confianza casi total.

   Como se describe en un artículo publicado en línea y presentado a Physical Review Letters, investigadores del NIST y varias otras instituciones han creado pares de partículas ligeras idénticas, o fotones, y los envió a dos lugares diferentes para medirlas. Los investigadores mostraron que los resultados de medición no sólo se correlacionaron, sino que también eliminaron todas las demás opciones, para dejar claro que estas correlaciones no pueden ser causadas el universo "realista" localmente controlado en el que Einstein pensaba que vivíamos. Esto implica una explicación diferente, como el entrelazamiento cuántico.

   Los experimentos del NIST se llaman pruebas de Bell, llamadas así porque en 1964 el físico irlandés John Bell demostró que hay límites a las correlaciones de medición que se pueden atribuir a las condiciones locales, pre-existentes (es decir, realistas). Correlaciones adicionales más allá de esos límites requerirían el envío de señales más rápido que la velocidad de la luz, lo que los científicos consideran imposible, u otro mecanismo, como el entrelazamiento cuántico.

   El equipo de investigación logró esta hazaña cerrando simultáneamente las tres grandes "lagunas" que han afectado a las pruebas anteriores de Bell. El cierre de las lagunas fue posible gracias a los avances técnicos recientes, incluyendo detectores de NIST ultrarrápidos de fotón único, que puede detectar con precisión al menos el 90 por ciento de las señales muy débiles, y nuevas herramientas para escoger al azar configuraciones del detector.

   "No se puede probar la mecánica cuántica, pero el realismo local --o acción local oculta-- es incompatible con nuestro experimento", dice Krister Shalm, del NIST. "Nuestros resultados están de acuerdo con lo que la mecánica cuántica predice acerca de las acciones espeluznantes compartidas por partículas entrelazadas."

   El documento fue presentado a Physical Review Letters con otro de un equipo de la Universidad de Viena en Austria, que utilizó una alta eficiencia del detector de fotón único, similar al previsto por el NIST, para realizar una prueba de Bell que logró resultados similares.

   Los resultados del NIST son más definitivos que los reportados recientemente por investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos.

   En el experimento del NIST, la fuente de fotones y los dos detectores se localizaron en tres habitaciones diferentes, muy separadas en la misma planta en un gran edificio de laboratorio. Los dos detectores estaban a 184 metros de distancia, y 126 y 132 metros, respectivamente, de la fuente de fotones.

   La fuente crea una corriente de pares de fotones a través de un proceso común en el que un haz de láser estimula un tipo especial de cristal. Este proceso generalmente se presume para crear pares de fotones que se entrelazan, de modo que las polarizaciones de los fotones están altamente correlacionados entre sí. La polarización se refiere a la orientación específica del fotón, análogos a los dos lados de una moneda.

   Los pares de fotones se separan a continuación y se envían por cable de fibra óptica para separar los detectores en las habitaciones distantes. Mientras que los fotones están en vuelo, un generador de números aleatorios recoge una de las dos configuraciones de polarización para cada analizador de polarización. Si el fotón se corresponde con la configuración del analizador, a continuación, se detecta más de 90 por ciento del tiempo.

   En la mejor ejecución experimental, ambos detectores identificaron de forma simultánea fotones un total de 6.378 veces durante un período de 30 minutos. Los investigadores calculan que la probabilidad máxima de realismo local en la producción de estos resultados es 0,0000000059, o alrededor de 1 en 170 millones. Este resultado supera los requerimientos de la comunidad de la física de partículas necesario para declarar un descubrimiento. Los resultados descartan fuertemente a cabo teorías realistas locales, lo que sugiere que la explicación de la mecánica cuántica del entrelazamiento es de hecho la explicación correcta.