La ciencia está un paso más cerca de demostrar la "pseudotelepatía cuántica" (y España ha puesto su parte)

La ciencia está un paso más cerca de demostrar la "pseudotelepatía cuántica" (y España ha puesto su parte)
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El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más curiosos de la naturaleza. Como hemos oído en numerosas ocasiones (cada vez que alguien hace referencia al famoso gato de Schrödinger) las partículas pueden existir en dos estados a un mismo tiempo. Una vez las observamos, estas partículas pasan a “colapsar” o plegarse, es decir, se deciden por un estado u otro. El entrelazamiento cuántico se da cuando dos partículas pasan a estar conectadas de tal manera que el estado “colapsado” de una nos da información sobre el estado de la otra.

Pseudotelepatía. El experimento mental del gato de Schrödinger sirve para hacernos una idea a nivel macroscópico de este fenómeno cuántico, pero no deja de ser un experimento mental. La teoría de juegos cuántica, por su parte, propone juegos de cooperación, semejantes al del dilema del prisionero que hizo famoso John Nash, como una forma de demostrar que las partículas entrelazadas pueden cooperar. El objetivo de este juego es demostrar la pseudotelepatía cuántica, el fenómeno por el cual estas partículas entrelazadas parecen (de ahí que se hable de “pseudo”) comunicarse y ponerse de acuerdo en las estrategias.

Un equipo de investigadores en China ha utilizado uno de estos juegos cuánticos para tratar de demostrar esta pseudotelepatía cuántica, y los resultados, publicados en la revista Physical Review Letters, son positivos.

El cuadrado mágico. El experimento está basado en una propuesta del físico español Adán Cabello que a su vez está basada en el juego diseñado por David Mermin y Asher Peres, de quienes recibe su nombre (Mermin-Peres). La dinámica del juego es sencilla: Alice y Bob (los nombres son una referencia a otras investigaciones realizadas en la materia) deben rellenar las casillas de un cuadrado de nueve casillas (3x3) con uno de dos valores, 1 o -1.

Alice deberá rellenar su recuadro de forma que, multiplicadas las casillas de sus filas, el resultado sea siempre 1 (es decir, 1,1,1 es una opción válida al igual que -1,1-1 y variaciones de esta última combinación). Bob deberá rellenar su cuadrado teniendo en cuenta sus columnas, el resultado de multiplicar los recuadros por columnas debe ser siempre -1 (es decir, -1,-1,-1 o 1,-1,1 y combinaciones semejantes).

Un árbitro tomará una fila y una columna de los recuadros de los jugadores. Alice y Bob ganan el juego si, sin comunicarse entre ellos rellenan con el mismo número la casilla común a la fila de Alice y la columna de Bob.

Ganar la partida. Si Alice y Bob fueran seres humanos podrían diseñar una estrategia que los llevaría a ganar casi ocho de cada nueve partidas, pudiendo construir cuadros casi idénticos, pero que siempre deberán ser distintos en al menos un recuadro. Aquí es donde el trabajo de Jia-Min Xu y sus compañeros entra en juego: utilizando la pseudotelepatía cuántica Alice y Bob pueden superar sus expectativas. Casi como si se comunicaran telepáticamente de verdad.

La clave está en un principio derivado de la cuántica: nada es hasta que se observa. Los cuadros que rellenan Alice y Bob solo entran en existencia cuando son evaluados por el juez, y los valores que aparecen en la fila y la columna están enlazados. El resto de los recuadros de Alice y Bob ni siquiera existen, poque no se observan.

Un paso hacia la computación cuántica. Este experimento puede abrir puertas a la computación cuántica. Para Anne Broadbent, de la Universidad de Ottawa (quien no formaba parte del equipo que realizó el estudio), por ejemplo, este experimento podría servir para crear programas que permitan verificar el correcto funcionamiento de un ordenador cuántico.

Xi-Lin Wang, por su parte recalcó que el trabajo serviría para “mostrar el potencial de la tecnología favorita de nuestro equipo: fotones entrelazados en polarización y en momento angular”. Y es que parte del éxito del equipo se basó en haber realizado un enlazamiento doble de una misma pareja de fotones (en lugar de la alternativa, realizar un enlazado simple de dos parejas de fotones).

Sin una lente que nos cuente el futuro. Llevar experimentos como éste a la práctica no es una tarea sencilla, admitía el propio Cabello. La computación cuántica y tecnologías vinculadas a esta como la criptografía cuántica están protagonizando numerosos titulares gracias a la velocidad a la que se producen los nuevos hallazgos. En cualquier caso, como es habitual, solo el tiempo podrá decir la velocidad y dirección exactas en las que nos llevan estas tecnologías tan prometedoras.

Imagen | IBM, CC BY-ND 2.0

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