Entrelazamiento cuántico: panorama, historia y relevancia práctica
El entrelazamiento cuántico es una correlación no clásica entre sistemas cuánticos que vincula sus propiedades incluso al separarse; sustenta tecnologías cuánticas y desafió la física clásica.
Panorama general
El entrelazamiento cuántico describe una relación entre dos o más sistemas cuánticos en la que su estado conjunto no puede expresarse como una simple combinación de estados independientes para cada subsistema. En un estado entrelazado, las mediciones realizadas sobre una parte producen resultados correlacionados con los de las otras partes de maneras que no pueden explicarse únicamente por información clásica compartida. Estas correlaciones persisten incluso cuando los sistemas están separados espacialmente, una característica que convirtió al entrelazamiento en objeto de intensos debates conceptuales.
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Características clave
Un par entrelazado presenta estas propiedades habituales: el estado global no se puede factorizar en estados locales; los resultados de las mediciones locales pueden parecer aleatorios, pero muestran correlaciones estadísticas fuertes; y la descripción formal de un subsistema puede cambiar instantáneamente cuando se mide el otro, aunque esto no permite comunicación más rápida que la luz. El entrelazamiento se cuantifica de varias maneras, por ejemplo, para estados puros mediante medidas como la entropía de entrelazamiento, y se extiende a sistemas multipartitos con una estructura más rica.
Desarrollo histórico
La discusión sobre el entrelazamiento se remonta al artículo de 1935 de Einstein, Podolsky y Rosen, que cuestionaba si la mecánica cuántica ofrece una descripción completa de la realidad física. Erwin Schrödinger acuñó el término entanglement y destacó su extrañeza. En 1964, John Bell derivó desigualdades que distinguen las predicciones cuánticas de las teorías realistas locales; ensayos de laboratorio posteriores, en las décadas de 1970 y 1980 y más tarde, cerraron varios vacíos experimentales y establecieron que la mecánica cuántica viola las desigualdades de Bell bajo condiciones apropiadas.
Usos y ejemplos
El entrelazamiento es un recurso en tecnologías emergentes. Algunos ejemplos son:
- Computación cuántica: los qubits entrelazados permiten algoritmos y esquemas de corrección de errores.
- Criptografía cuántica: protocolos como la distribución de claves independiente del dispositivo dependen del entrelazamiento y de las pruebas de Bell.
- Teletransporte cuántico: la transferencia de estados cuánticos utiliza pares entrelazados junto con comunicación clásica.
- Metrología: los estados entrelazados pueden mejorar la precisión de las mediciones más allá de los límites clásicos.
Diferencias y datos destacados
El entrelazamiento se diferencia de la correlación ordinaria porque implica la no separabilidad del estado cuántico. A pesar de la apariencia de un cambio instantáneo en la descripción del estado, el entrelazamiento no permite señalización superlumínica controlable. El control experimental del entrelazamiento abarca sistemas que van desde fotones e iones atrapados hasta circuitos superconductores. Para una introducción técnica y recursos adicionales, vea lectura adicional.
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Autor
AlegsaOnline.com Entrelazamiento cuántico: panorama, historia y relevancia práctica Leandro Alegsa
URL: https://es.alegsaonline.com/art/80383