BOLIVIA, 23 Oct (EUROPA PRESS)
Investigadores de la TU Wien en colaboración con equipos chinos han realizado significativos avances en el entendimiento del entrelazamiento cuántico, logrando simular por ordenador cómo acontece este fenómeno en una escala temporal de attosegundos, según un estudio publicado en la revista Physical Review Letters. Un attosegundo representa una milesima parte de una milesima parte de una milesima parte de segundo, destacando la brevedad extrema de estos procesos cuánticos.
La mecánica cuántica, que estudia comportamientos de partículas a escalas ínfimas, siempre consideró ciertos fenómenos como "instantáneos". Por ejemplo, la órbita de un electrón alrededor del núcleo atómico que, en el siguiente instante, se ve desprendido por un pulso de luz, o dos partículas que chocan y se entrelazan cuánticamente "al instante siguiente". No obstante, con las nuevas tecnologías, es posible ahondar en la temporalidad de estos eventos.
"Las partículas no tienen propiedades individuales, sino solo propiedades comunes", explicó el profesor Joachim Burgdörfer, ilustrando la peculiar naturaleza del entrelazamiento cuántico. Esto sugiere que el estado de un sistema de dos partículas entrelazadas no permite deducciones claras sobre el estado de cada una por separado.
Particularmente, el interés del estudio no residía en mantener el entrelazamiento cuántico, sino en desvelar cómo se origina y qué efectos físicos lo influencian en estas escalas temporales tan breves. El equipo se concentró en átomos expuestos a un pulso láser intenso de alta frecuencia, observando cómo un electrón es arrancado y cómo esto afecta a un segundo electrón, que puede cambiar su estado de energía y orbitar de manera diferente alrededor del núcleo.
La investigación demostró que estos dos electrones, de los cuales uno es expulsado del átomo mientras el otro permanece en un estado de energía desconocida, se entrelazan cuánticamente. "Podemos demostrar que estos dos electrones están entrelazados cuánticamente", aseguró Burgdörfer. Esto tiene profundas implicaciones, ya que una medición realizada en uno de los electrones puede revelar información sobre el estado del otro.
El descubrimiento clave es que el "momento de nacimiento" del electrón expulsado, y su relación con el estado del electrón que queda, están cuánticamente interconectados. En términos de la mecánica cuántica, el electrón expelido existe en una superposición de haber salido del átomo en diferentes instantes.
Este trabajo subraya la importancia de no categorizar los efectos cuánticos como meramente "instantáneos", revelando que las correlaciones fundamentales solo emergen al analizar las escalas temporales ultracortas de estos fenómenos. "El electrón no sale del átomo así no más", aclara la profesora Iva Brezinová, resaltando el proceso temporal que subyace al desprendimiento y el entrelazamiento subsecuente.
Además de elucidar aspectos fundamentales del entrelazamiento cuántico, estos hallazgos abren nuevas avenidas para la experimentación y tienen potenciales aplicaciones en campos como la criptografía cuántica y la computación cuántica, donde el manejo del entrelazamiento es crucial. El equipo ya se encuentra en diálogos con grupos de investigación interesados en verificar experimentalmente estos entrelazamientos ultra rápidos, marcando un emocionante avance en la comprensión y manipulación de fenómenos cuánticos.