Alain Aspect compartió el Nobel de Física con Clauser y Zeilinger. Diseño: Rubén Vique

Alain Aspect compartió el Nobel de Física con Clauser y Zeilinger. Diseño: Rubén Vique

Entre dos aguas

El día que se desmintió a Einstein: Alain Aspect y las pruebas definitivas del entrelazamiento cuántico

En 'Si Einstein lo hubiera sabido', el físico francés reconstruye la batalla teórica y experimental que dejó atrás la vieja idea de "localidad" en el ámbito de la física cuántica.

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Quienes sigan estos artículos recordarán, pues lo he dicho varias veces, que la profundamente contraintuitiva mecánica cuántica desafía nuestros modos naturales de comprender. No habría vuelto a este asunto si no fuera por la publicación de un libro del físico francés, Alain Aspect, al que se debe la prueba experimental definitiva de que un elemento físico, que a Albert Einstein le repugnaba, es, sin embargo, cierto.

Se trata de una cuestión enraizada en lo más profundo de nuestra manera de entender lo que sucede en el mundo físico. Me estoy refiriendo a la forma en que interaccionan cuerpos que comparten alguna propiedad, por ejemplo, la gravitación, la electricidad o el magnetismo. Las posibilidades son tres: (1) mediante un choque, lo que exige que entren en contacto; (2) a través de algún medio que transmita la señal; y (3) por lo que se denomina acción a distancia; esto es, sin que intervenga ningún medio transmisor.

En su seminal libro de 1687, Principios matemáticos de la filosofía natural, Isaac Newton recurrió a esas acciones a distancia —que además eran instantáneas— en la mecánica y en la gravitación que desarrolló, teorías que todavía hoy empleamos, aunque sabemos que sólo son una aproximación cuando intervienen velocidades muy inferiores a la velocidad de la luz y para fuerzas gravitacionales no muy grandes.

La teoría del electromagnetismo que elaboró el escocés James Clerk Maxwell a mediados del siglo XIX, y la teoría de la relatividad general —que se ocupa de la gravitación— que Einstein completó en 1915, socavaron la hegemonía de la acción a distancia. Ambas se basan en la existencia de un medio continuo —denominado campo— que transmite la interacción.

La aparición en escena de la física cuántica introdujo novedades en este apartado. Y una profunda discusión, de la que trata el libro de Manjit Kumar, Quantum. Einstein, Bohr y el gran debate sobre la naturaleza de la realidad (Taurus, 2026).

Las ideas de Einstein sobre la física cuántica se vieron seriamente afectadas por el hecho de que la relatividad general se basa en la existencia de un campo que llena el espacio. Pensaba que las interacciones cuánticas debían obedecer al principio de "localidad"; esto es, transmitirse como en el caso de los campos, y sin violar el requisito que impone su otra gran teoría, la de la relatividad especial (1905), el de no superar la velocidad de la luz. En 1935 publicó junto a dos colaboradores, Boris Podolsky y Nathan Rosen, un artículo con una gran carga filosófica, en el que defendían tal posición.

Pero ese mismo año, Erwin Schrödinger, el creador (1926) de la mecánica cuántica ondulatoria, publicó otro artículo —más conocido como "el del gato de Schrödinger"— en que llegaba a la conclusión contraria: que la física cuántica era "no local", con lo que quería decir, por ejemplo, que si dos fotones (partículas que componen la luz) son emitidos por un mismo átomo, quedarán "entrelazados" no importa cuán lejos lleguen a encontrarse, puesto que alguna vez estuvieron conectados. La consecuencia de esto era que, si se miden propiedades de uno se sabe instantáneamente las correspondientes del otro.

La no localidad cuántica abre grandes posibilidades en la criptografía y la computación, por no hablar de la ciencia-ficción

El entrelazamiento que expuso Schrödinger, la no localidad de la teoría cuántica, es una característica extremadamente contraintuitiva. Parecía, efectivamente, como si reviviesen las viejas acciones a distancia newtonianas. Y Einstein se dio perfecta cuenta de este problema; en una carta que escribió el 3 de marzo de 1947 a Max Born, otro de los físicos que más contribuyeron a la construcción de la mecánica cuántica, señalaba: "Admito, por supuesto, que existe un considerable grado de validez en el enfoque estadístico [el de la mecánica cuántica], que tú fuiste el primero en reconocer claramente. No puedo creer seriamente en él porque la teoría no se puede reconciliar con la idea de que la física debería representar una realidad en el tiempo y el espacio, libre de fantasmagóricas acciones a distancia".

Como sucede, como debe suceder en la física, cuando se producen ideas enfrentadas, estas se deben someter al tribunal de la experimentación, aunque esto precisa disponer de un buen soporte teórico. En el caso que estoy considerando, el "soporte teórico" lo proporcionó un físico irlandés, John Stewart Bell (1928-1990), con unas "desigualdades" que al ser sometidas a la experimentación decidirían quién estaba en lo cierto, si Einstein o Schrödinger. Pero esos experimentos exigieron unos medios y habilidades técnicas que hicieron esperar la solución muchos años.

La historia de esos años, junto a algunos datos sobre sus orígenes (que comparte con el texto de Manjit Kumar), es el tema del libro al que me referí al principio: Si Einstein lo hubiera sabido (Debate, 2025), de Alain Aspect (Agen, 1947), un físico experimental francés que trabajaba en el Instituto de Óptica Teórica y Aplicada de Orsay, en las cercanías de París, que había obtenido la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de Orsay en 1967, y el año siguiente el diplôme d’études approfondies en Óptica, campo en el que obtuvo el doctorado de tercer ciclo en el Instituto de Óptica Teórica y Aplicada en 1971, tras lo cual marchó a Camerún para enseñar como cooperante en la Escuela Normal Superior de Yaoundé hasta 1974. Un caso bastante insólito entre los científicos de alto nivel.

La dificultad de tales experimentos fue muy grande; de hecho, Aspect continuó una senda abierta por otros, en la que destacaron el californiano John Clauser y el austriaco Anton Zeilinger. Los tres compartieron el Premio Nobel de Física de 2022.

La no localidad cuántica abre grandes y muy novedosas posibilidades en los campos de la criptografía, e incluso en el de la computación cuántica, por no hablar de la ciencia-ficción, uno de cuyos temas favoritos es la teletransportación: recuérdese lo que sucede con el capitán Kirk en la serie televisiva Star Trek cuando pide ser proyectado de vuelta al Enterprise.

En lo que se refiere al título del libro de Aspect, la pregunta de ¿qué habría pensado Einstein si hubiera conocido estos resultados? es difícil responder. Si pensamos que Einstein fue un científico de pura cepa y que la ciencia se debe someter a lo que dice la experiencia, la respuesta es inmediata: habría abandonado sus ideas sobre la "localidad". Pero, a veces, incluso los grandes científicos tienen dificultades para dejar de lado planteamientos que tienen mucho de filosóficos.