El Nobel de física premia experimentos en la información cuántica

BarcelonaEl Nobel de física ha recaído este año en Alain Aspect, John F. Clauser and Anton Zeilinger por sus "experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y pioneros en la ciencia de la información cuántica".

La Academia sueca ha querido premiar a Alain Aspect (de la Universidad Paris-Saclay), John Clauser (J.F. Clauser & Associates) y Anton Zeilinger (Universidad de Viena), que hace años que trabajan en experimentos innovadores utilizando estados cuánticos entrelazados, donde dos partículas se comportan como una sola unidad incluso cuando están separadas. Sus resultados han abierto el camino a una nueva tecnología basada en la información cuántica.

Un factor clave en este desarrollo es cómo la mecánica cuántica permite que dos o más partículas existan en lo que se denomina estado entrelazado. Lo que le pasa a una de las partículas entrelazadas determina qué le pasa a la otra partícula, aunque estén alejadas.

Durante mucho tiempo, la pregunta fue si esta correlación se debía al hecho de que las partículas entrelazadas contenían variables ocultas, instrucciones que les dicen qué resultado tendrían que dar en un experimento. En la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló la desigualdad matemática que lleva su nombre. Esto establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de medidas nunca superará un determinado valor. Aun así, la mecánica cuántica predice que un determinado tipo de experimento violará la desigualdad de Bell, dando lugar a una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo.

John Clauser desplegó las ideas de John Bell, dando lugar a un experimento práctico. Cuando tomó las medidas, apoyaron la mecánica cuántica violando claramente la desigualdad de Bell. Esto significa que la mecánica cuántica no se puede sustituir por una teoría que utilice variables ocultas.

Después del experimento de John Clauser, quedaron algunas lagunas. Alain Aspect desplegó la configuración, utilizándola de una manera que cerró una brecha importante.

Con herramientas refinadas y largas series de experimentos, Anton Zeilinger empezó a usar estados cuánticos entrelazados. Entre otras cosas, su grupo de investigación ha demostrado un fenómeno llamado teletransportación cuántica, que permite mover un estado cuántico de una partícula a otra a distancia.

"Cada vez es más claro que está surgiendo un nuevo tipo de tecnología cuántica. Podemos ver que el trabajo de los premiados con los estados entrelazados es de gran importancia, incluso más allá de las cuestiones fundamentales sobre la interpretación de la mecánica cuántica", dice Anders Irbäck, presidente del Comité Nobel de Física.

En las 116 ediciones del Nobel en las que se ha otorgado el premio de física, que estuvo desierto en seis ocasiones, han sido distinguidas 218 personas, una de ellas, el norteamericano John Bardeen, galardonado dos veces (1956 y 1972). Como en todos los premios científicos, el predominio estadounidense en física está claro: casi el 44% de los ganadores tienen esta nacionalidad, ante los alemanes (28) y británicos (25).

El año pasado el galardón recayó en Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi, considerados los padres de la teoría de los sistemas complejos. La entrega de todos los premios se hará en una ceremonia solemne el próximo 10 de diciembre, coincidiendo con el aniversario de la muerte de Alfred Nobel, en la Sala de Conciertos de Estocolmo, excepto el galardón de la paz, que como cada año se entrega en la capital noruega, Oslo.