A estas alturas de la vida creo que a nadie se le escapa que la física cuántica es un tema complejo y raro, cuanto menos. Lo que no muchos tenemos del todo claro es cuánto de rara puede llegar a ser la física cuántica; rara hasta el punto de desafiar toda nuestra intuición y presentarnos problemas y fenómenos que parece incluso contradecirse entre sí. Probablemente el fenómeno más extraordinario y raro de todo es el del entrelazamiento cuántico que describe de una forma magistral la desigualdad de Bell.

Sobre el entrelazamiento cuántico ya hemos hablado en alguna otra ocasión, pero nunca está mal darle otra vuelta a ver si así entre todos nos enteramos mejor de qué va. Este fenómeno establece una conexión invisible e instantánea entre dos partículas creadas de una forma especial. Esto no gustaba nada a Einstein que llamó a este efecto “escalofriante acción a distancia” y fue por ello, entre otras cosas, que surgió la desigualdad de Bell que ideó esta inecuación para comprobar si realmente existía tal interacción.

La desigualdad de Bell, por qué importa

El entrelazamiento cuántico garantiza que dos partículas en este estado tendrán espínes opuestos si se mide en la misma dirección. Esto permite predecir el espín de una partícula midiendo a su compañera y las probabilidades de medir una u otra dirección son diferentes si existe el entrelazamiento cuántico o si en realidad existe un “plan oculto” o variables ocultas, la opción que más gustaba a Einstein. Las relaciones entre unas y otras posibilidades son lo que se conoce como desigualdad de Bell.

De esta forma para saber si en la naturaleza existe el entrelazamiento cuántico o si por el contrario las partículas ya tienen definido el resultado de cualquier experimento y simplemente no somos capaces de verlo, es tan sencillo como utilizar la desigualdad de Bell y comparar con los resultados experimentales. Esto se ha hecho varias veces en las últimas 5 décadas y todos los resultados apuntan a que no existen variable ocultas sino una acción extraña entre las partículas. Sin embargo, los investigadores han ido un paso más allá.

Un pasito más allá

Hasta ahora la comprobación de la desigualdad de Bell se había realizado utilizando sistemas “simples” que involucraban interacciones muy elementales. Sin embargo, en la universidad de Delft han conseguido hacer un experimento en condiciones mucho más sofisticadas, llamadas “loophole-free” que permiten, a través de la desigualdad de Bell, establecer mucho mejor que el entrelazamiento cuántico es una realidad y no una explicación a medias porque no tenemos toda la información.

Esta investigación tendrá en un futuro no muy lejano aplicaciones muy importantes en el campo de la criptografía cuántica y la seguridad informática ya que, sobre todo la primera, se basa en realizar medidas en sistemas cuánticos y evitar que estos resultados se alteren por el camino o puedan ser leídos. En cualquier caso para nosotros, ciudadanos de a pie, el resumen más claro que podemos sacar de este experimento y de la desigualdad de Bell es que la física cuántica es más rara e incomprensible de lo que podamos imaginar.