Dos partículas a distancia se comportan como si fueran una: así es el aún indescifrable entrelazamiento cuántico

No somos ajenos a la noción de sistema compartido. Pasa con la madre que intuye el despertar de su hijo antes de escucharlo, la sincronía entre gemelos o ese apretón en el pecho cuando algo no va bien con un ser querido a kilómetros de distancia. Lo llamamos intuición o sexto sentido. En el universo de lo invisible, este fenómeno es una ley física absoluta.

En el amor o la amistad profunda suele ser así, cuesta explicar quién eres sin mencionar la influencia del otro. En física cuántica —con más matemática y menos romanticismo— esto se llama sistema compartido. Dos partículas, separadas por millones de años luz, vibran entrelazadas. Lo que mueve a una resuena en la otra de forma instantánea.

Este fenómeno es, probablemente, el más extraño de la física moderna. Entendemos que para que algo cambie, algo más tiene que tocarlo o enviarle una señal (como la luz o el sonido). Pero el entrelazamiento rompe esto. Cuando dos partículas se entrelazan, sus propiedades dejan de ser individuales y se modifican instantáneamente.

A Albert Einstein no le gustaba nada esta idea de instantaneidad. La llamó "acción fantasmal a distancia". Para él, la física cuántica estaba incompleta y las partículas debían tener "instrucciones ocultas" desde el principio. Lo demás parecía, simplemente, disparatado.

Sin embargo, décadas después, varios experimentos (como los de Alain Aspect, Nobel en 2022) demostraron que esta conexión es real. Pero vamos por partes. Desglosemos el entrelazamiento cuántico en un ejemplo y veamos cómo puede convertirse en el escudo definitivo para proteger tu privacidad digital.

¿Izquierda o derecha?

Imagina que tienes un par de guantes. Metes cada uno en una caja y mandas una a la Luna (o donde se te ocurra) y la otra te la quedas tú. En el mundo real (el de la física clásica), el guante ya es "izquierdo" o "derecho" desde que lo guardas. Pero en el mundo cuántico, la cosa se complica.

Mientras las cajas están cerradas, no hay una propiedad definida (como “izquierdo” o “derecho”). Ambos guantes forman parte de un único sistema que existe en varias posibilidades a la vez. Un poco deja vu con Schrödinger y su gato, ¿verdad? Pues a esto se le llama superposición, y el sistema podría describirse así:

• guante en tu caja = derecho, guante en la Luna = izquierdo

• guante en tu caja = izquierdo, guante en la Luna = derecho

Ambas posibilidades existen al mismo tiempo. La "identidad" (izquierdo o derecho) no se decide de antemano, se define en el momento de la medición.

Cuando finalmente abres tu caja, el resultado que obtienes es aleatorio. Pero en cuanto aparece uno de los resultados posibles, se define el estado completo del sistema.

Si el guante que ves es izquierdo, el que está en la Luna necesariamente será derecho, y viceversa. Sin señales, cable, bluetooth o wifi. Simplemente, ambos forman parte del mismo sistema cuántico, y sin importar la distancia a la que se encuentren, la correlación ya viene incorporada en el sistema completo.

Es una correlación perfecta e instantánea. Así se manifiesta el entrelazamiento cuántico. Y ese fenómeno constituye hoy uno de los pilares sobre los que se desarrolla la computación cuántica y la criptografía ultrasegura.

El ciberescudo definitivo

El entrelazamiento funciona como un sistema de alarma perfecto. En la criptografía tradicional, alguien puede espiar sin que te des cuenta. Pero en la cuántica, la seguridad se basa en la regla "observar un sistema cuántico lo altera".

Bajo la premisa del internet cuántico, el emisor y el receptor comparten pares de partículas entrelazadas. Estas partículas permiten generar una clave secreta (o llave de cifrado compartida) que solo existe en ambos extremos a la vez. Y es imposible copiarla o medirla sin ser detectado. Si un hacker lo intenta, su intervención altera el estado cuántico y rompe la correlación entre las partículas.

Ese cambio introduce un “ruido” detectable en el sistema y alerta a los usuarios para cancelar el envío de información antes de que quede expuesta. Este enfoque de "escudo físico" protege la información incluso frente a las posibilidades de las futuras supercomputadoras cuánticas. Una tecnología que ya se aplica en entornos de alta seguridad.

Entrelazados

Pero más allá de sus aplicaciones tecnológicas, este fenómeno nos hace reflexionar. Durante el Big Bang, toda la materia y la energía estuvieron concentradas en un mismo estado. Y se ha especulado que, de alguna manera, todo en el universo podría conservar cierto grado de entrelazamiento residual por ese origen común.

Bajo esa perspectiva, nada está realmente solo. Somos, en parte, la resonancia de aquello con lo que alguna vez estuvimos conectados. Y hay algo profundamente familiar y esperanzador en esa idea. Un consuelo silencioso, sin importar hoy cuántos kilómetros dicten los mapas.

Referencias de la noticia

Editorial Nature Photonics. 2022. Celebrating entanglement. Nat. Photon. 16, 811.

Olival Freire Junior. 2022. Alain Aspect’s experiments on Bell’s theorem: a turning point in the history of the research on the foundations of quantum mechanics. Eur. Phys. J. D 76, 248.