Entrelazamiento cuántico de casi tres mil átomos mediante un solo fotón

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno intrigante: según la teoría, dos o más partículas pueden ser correlacionadas de tal manera que cualquier cambio en una modificará simultáneamente a la otra, sin importar lo separadas que puedan estar. Por ejemplo, si a un átomo en una pareja entrelazada se le hace girar en el sentido de las agujas del reloj, instantáneamente se podrá ver al otro átomo girando en el sentido contrario al de las agujas del reloj, incluso si los dos estuvieran físicamente separados por miles de kilómetros.

El fenómeno del entrelazamiento cuántico, tan contrario a la lógica común que hasta el físico Albert Einstein lo calificó como “una acción fantasmal a distancia”, es descrito no por las leyes de la física clásica, sino por la mecánica cuántica, que explica las interacciones de las partículas a escala nanométrica. A tan diminuta escala, las partículas como los átomos se comportan de manera diferente a como lo hace la materia en la macroescala.

Los científicos han estado buscando formas de entrelazar cuánticamente no solo parejas, sino también grupos numerosos de átomos; tales conjuntos podrían ser la base para fabricar potentes computadoras cuánticas así como relojes atómicos más precisos. Esto último constituye la meta hacia la que ha estado trabajando un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y la Universidad de Belgrado en Serbia.

Con miras a ese objetivo, el equipo de Vladan Vuletic, físico del MIT, ha desarrollado una nueva técnica que puede entrelazar cuánticamente con éxito casi 3.000 átomos, usando solo un único fotón. Los resultados de las pruebas iniciales representan la mayor cantidad de partículas en la historia que han estado entrelazadas cuánticamente entre ellas bajo condiciones experimentales. Hasta no mucho tiempo atrás, se habría considerado imposible que un solo fotón pudiera entrelazar cuánticamente a tantos átomos.

La técnica, más allá del logro científico en sí mismo, proporciona un método realista para generar grandes conjuntos de átomos entrelazados, que son los componentes esenciales para dar lugar a relojes atómicos más precisos.

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