El argumento empleado por Einstein partía del concepto de
localidad. Así, el bueno de Albert pensaba que el hecho mismo de medir el
estado de una de las dos partículas entrelazadas no podía afectar a la otra, al
menos de manera instantánea. La razón era el carácter finito de la velocidad de
la luz. En efecto, supongamos que ambas partículas se encuentran separadas por
cien años luz de distancia y efectuamos una medida del estado cuántico de una
de ellas. Según la física relativista, ninguna información se puede transmitir
a la otra en un tiempo inferior a cien años. De hecho, fue el mismo Albert
Einstein, en compañía de Boris Podolsky y Nathan Rosen quienes idearon un
experimento mental que pretendía poner en duda el carácter indeterminista y no
local de la mecánica cuántica. Dicho experimento ha pasado a la historia de la
física bajo el nombre de argumento o paradoja EPR (según las iniciales de los
apellidos de los tres autores).
Lo que molestaba a Einstein era que las propiedades
cuánticas de las partículas fuesen indeterminadas hasta el mismo instante en
que se llevaba a cabo el proceso de medida de su estado, permaneciendo hasta
entonces en una especie de estado aleatorio completamente indeterminado.
Einstein, Podolsky y Rosen defendían la teoría de
variables ocultas local,
donde la expresión "variable oculta" indica que, a pesar de que todas
las cantidades que pueden medirse poseen valores definidos, las personas que
realizan el experimento no conocen éstos; por su parte, el adjetivo "local" nos
indica que tanto las medidas como las interacciones en un determinado punto del
espacio solamente son capaces de afectar de forma instantánea a cosas que se
encuentren en el entorno inmediato de dicho punto.
¿Cómo era posible que dos partículas entrelazadas se
influyeran de forma inmediata, fuese cual fuese la distancia que las separaba?
La explicación EPR era muy sencilla: simplemente, la mecánica cuántica era una
teoría incompleta; debían de existir forzosamente variables ocultas que no se
conocían y que constituirían los ladrillos que faltaban en el muro cuántico.
Sin embargo, la teoría cuántica, con su defensor más
acérrimo al frente, nada menos que Niels Bohr, saldría airosa, como en tantas
otras ocasiones, de los desafíos impuestos una y otra vez por Albert Einstein.
Pero sería el decisivo trabajo de John Bell el que pondría en jaque los
argumentos del genio de Ulm. Bell enunciaría un famoso teorema en el que dedujo
una serie de desigualdades. En el caso de que éstas no se cumpliesen la
mecánica cuántica sería correcta; en caso contrario, Einstein y la teoría de
variables ocultas local saldría triunfante. Todos los experimentos llevados a
cabo en los años posteriores al enunciado del teorema de Bell (Clauser, Horne,
Shimony, Holt) han llegado siempre a la misma conclusión: la mecánica cuántica
es el modelo correcto de la naturaleza y su carácter es no local.
Uno de los experimentos más famosos fue el llevado a cabo
por Alain Aspect, que demostró que cualquier señal transmitida entre las dos
partículas entrelazadas empleadas debería haber viajado a una velocidad mayor
que la de la luz para que éstas se hubiesen "comunicado". Aún más
lejos iría Nicolas Gisin, en los años 1990, al emplear fibras ópticas con un
recorrido superior a los 10 km (desde entonces su experimento se conoce como "el
de los 10 km"). El montaje experimental era tal que la información
transmitida entre los dos fotones entrelazados tendría que haber superado la
velocidad de la luz en un factor de casi 10 millones. Incluso el
entrelazamiento triple, con tres partículas, como el que realizaron Horne,
Greenberger y Zeilinger, le ha dado la razón a la no localidad de la mecánica
cuántica.
Pero volvamos, una vez más, a nuestra pareja de superhéroes
entrelazados. Una vez que han herido a Hancock y se encuentra hospitalizado,
Mary le desvela que sus superpoderes se debilitan a causa de la proximidad
entre ellos. Es más, cuando Hancock es atacado por un peligroso delincuente que
le había jurado venganza, éste acaba hiriendo mortalmente a Mary. A partir de
este momento, todos los golpes y el dolor que Hancock experimenta, es
igualmente sentido de forma instantánea por Mary y viceversa. ¿Cuál es entonces
la solución adoptada por aquél? Nada menos que alejarse lo más posible de su
compañera. Cuanto mayor es la distancia de por medio, tanto menor es la
influencia del dolor sentido por uno sobre el del otro. ¿Qué está ocurriendo?
¿Están ambos entrelazados cuánticamente o no? ¿No acabamos de ver en los
párrafos anteriores que la distancia entre las partículas entrelazadas no tiene
absolutamente ninguna influencia sobre el estado cuántico de una de ellas
cuando se efectúa una medida sobre el estado de la otra?
Lo cierto es que la única explicación que se me ocurre tiene
que ver con la propia naturaleza del estado entrelazado. Por un lado, aunque algunos
átomos, al ser excitados, emiten pares o incluso tríos de fotones que están
entrelazados, nadie entiende demasiado bien por qué se produce el fenómeno;
sabemos que existe pero no la razón de su existencia. Por otro lado, lograr
entrelazar un par de partículas resulta extraordinariamente complicado (en
ocasiones se han llegado a requerir hasta 45 millones de intentos antes de
alcanzar el éxito) y cuando ya se ha conseguido, mantenerlo se hace igualmente
difícil, destruyéndose el efecto con relativa facilidad. Quizá Hancock posea el
secreto para llevarlo a cabo de forma infalible a voluntad...
Fuentes:
Entrelazamiento: el mayor
misterio de la física. Amir D. Aczel. Crítica. 2008.
Conversaciones de física con mi
perro.
Chad Orzel. Ariel. 2010.
Cómo clonar a la rubia perfecta:
una crónica de la ciencia a principios del siglo XXI. Nowtilus.
2005.
