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Entrevista al físico Adán Cabello que
cuestiona una teoría de Einstein
por
Joanen Cunyat
Al contrario que la física clásica, la física
cuántica predice que las propiedades de un sistema
cuántico dependen del contexto en que se midan, es
decir, de qué otras medidas se hagan. Un equipo
internacional de físicos ha llevado a cabo en
Innsbruck un experimento propuesto por el
catedrático de la Universidad de Sevilla Adán
Cabello en el que se demuestra por primera vez que
es imposible explicar los fenómenos cuánticos en
términos no-contextuales.
- Se ha podido leer en muchos
medios que usted ha demostrado la refutabilidad de
una de las teorías de Einstein, ¿podría explicarnos
esto? (la contradicción entre las dos formulaciones
o teorías)
- Einstein, junto con otros dos
físicos, Boris Podolsky y Nathan Rosen, demostró en
1935 que la mecánica cuántica era, en cierto
sentido, “incompleta”. En determinadas situaciones,
es posible predecir con certeza el resultado de
cualquier experimento que hagamos sobre una
partícula A sin más que hacer el mismo experimento
sobre otra partícula alejada B. Según EPR (Einstein-Podolsky-Rosen),
eso sólo se puede explicar suponiendo que los
resultados de esos experimentos están
predeterminados. Sin embargo, la mecánica cuántica
no dice que esos resultados estén predeterminados y
eso, para EPR, era un indicio de que la mecánica
cuántica es incompleta. La persona que demostró que
EPR estaban equivocados fue John Bell, un físico
norirlandés, que en 1964 vio que, si uno piensa como
EPR, obtiene predicciones diferentes a las de la
mecánica cuántica. En el laboratorio lo que
comprobamos es que las predicciones correctas son
las de la mecánica cuántica. Mi trabajo consistió en
demostrar que hay situaciones en las que las
discrepancias experimentales entre las teorías
de EPR y la mecánica cuántica son aún mayores.
- Ha afirmado que no es que
usted haya demostrado algo nuevo, sino que la
distancia entre la física cuántica y Einstein es
mayor de lo que se pensaba, ¿por qué?
-
En los experimentos previos
teníamos que ser muy cuidadosos para llegar a una
conclusión, porque las predicciones de EPR y las de
la física cuántica eran muy parecidas. En los nuevos
experimentos la diferencia se puede observar incluso
siendo menos cuidadosos, porque las predicciones son
muy diferentes. Lo más interesante es que, cuanto
más grande es el sistema, más diferentes son las
predicciones. Justo lo contrario de lo que uno
pensaría si cree que la mecánica cuántica sólo es
importante para sistemas pequeños.
- ¿Cuál es el grado de
desarrollo actual del ordenador cuántico? ¿cuáles
son las aplicaciones inmediatas más avanzadas en
estos momentos? ¿y a medio y largo plazo?
-
Ya existen ordenadores
cuánticos pequeños. Son ordenadores cuánticos que
manipulan hasta 8 qubits durante un tiempo limitado.
El qubit o bit cuántico es la unidad básica de
información cuántica y se define como la información
cuántica que hay en un sistema cuántico de dos
niveles. Las aplicaciones prácticas de estos
ordenadores son pocas. Nos sirven para poner a
prueba nuestra habilidad para controlar sistemas
microscópicos. La primera aplicación práctica de los
ordenadores cuánticos será la simulación de sistemas
físicos. Hay sistemas físicos cuyo comportamiento no
entendemos y es muy importante entender. Por
ejemplo, las propiedades magnéticas de ciertos
materiales a baja temperatura. El problema es que
estos sistemas no se pueden simular de forma
eficiente en ordenadores no-cuánticos. Ni siquiera
usando los mejores superordenadores actuales. Pero
podremos simularlos con ordenadores con pocos (menos
de 100) qubits. A largo plazo, con ordenadores de
más de 10.000 qubits podríamos violar la seguridad
de la inmensa mayoría de las transacciones
electrónicas.
- ¿Podría explicar en qué
consiste la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen?
-
Como decía antes, en
determinadas situaciones, es posible predecir con
certeza el resultado cualquier experimento que
hagamos sobre una partícula A sin más que hacer el
mismo experimento sobre otra partícula distante B.
Según EPR, eso sólo se puede explicar suponiendo que
los resultados de esos experimentos están
predeterminados. Sin embargo, la mecánica cuántica
no dice que esos resultados estén predeterminados y
eso, para EPR, era un indicio de que la mecánica
cuántica es incompleta. No hay nada paradójico,
ahora sabemos que la mecánica cuántica no se puede
“completar” como les hubiese gustado a EPR.
- ¿Qué significa que la
mecánica cuántica es contextual?
- Significa que, si uno
insiste en pensar que el resultado de un experimento
está determinado, entonces la mecánica cuántica
obliga a que el resultado de ese experimento sea
distinto dependiendo de qué otros experimentos
(completamente independientes) hagas.
- ¿Y las desigualdades de Bell?
- Las desigualdades de Bell
son unas relaciones que tienen que cumplir todas las
teorías en las que los resultados de los
experimentos que se hagan sobre una partícula estén
predeterminados y no dependan de qué experimentos se
hagan sobre una partícula alejada. Lo interesante es
que la mecánica cuántica, y la naturaleza, no
cumplen esas relaciones.
- ¿Cuál fue el desarrollo de
Kochen y Specker?
- Para observar la diferencia
entre la mecánica cuántica y las teorías del tipo
EPR hay que hacer experimentos usando parejas de
partículas preparadas de una forma muy especial.
Kochen y Speker, que son dos matemáticos,
demostraron en 1967 que la mecánica cuántica y las
teorías no-contextuales son incompatibles. Lo
interesante es que para observar la diferencia entre
ambas teorías es suficiente con hacer experimentos
con partículas individuales (no hace falta que usar
parejas de partículas) y no hace falta que estén
preparadas de ninguna manera especial
Fuente: La Verdad digital
LA
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