Científicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) han descubierto un tipo completamente nuevo de entrelazamiento cuántico. Tal fenómeno es capaz de unir partículas a cualquier distancia.

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno que conecta dos o más partículas cuánticas, lo que significa que el estado de una partícula afecta el estado de la otra. Esta conexión existe incluso si las partículas están separadas por grandes distancias y sin ninguna fuente de interacción entre ellas. El entrelazamiento cuántico es uno de los conceptos más importantes en la teoría cuántica.

En este laboratorio se descubrió el nuevo tipo de entrelazamiento cuántico. Créditos: Brookhaven Labs.

Los científicos descubrieron que el entrelazamiento cuántico entre dos partículas se mantiene a cualquier distancia. Esto significa que dos partículas estarán conectadas entre sí a través del espacio, incluso si están separadas por grandes distancias. Esto abre la puerta a una conexión cuántica sin límites, lo que podría cambiar completamente la forma en que se envían los datos.

Los científicos esperan que el descubrimiento lleve a la creación de una nueva red cuántica, que permitirá a los dispositivos comunicarse de forma segura y sin necesidad de cables o conexiones físicas. Esta tecnología podría ser utilizada para enviar información sensible a largas distancias sin que los datos sean interceptados por terceros. Además, podría tener un gran impacto en la seguridad de la información en la era digital.

Nuevo tipo de entrelazamiento cuántico

El descubrimiento se realizó en el Colisionador Relativista de Iones Pesados (RHIC, por sus siglas en inglés) en Brookhaven Labs.

El equipo descubrió que los pares de partículas pueden entrelazarse tanto entre sí que ya no se pueden describir una sin la otra, sin importar cuán separadas estén. Y si se cambia una provocará instantáneamente un cambio en su pareja, incluso si estaba en el otro lado del universo.

«Medimos dos partículas salientes y claramente sus cargas son diferentes, son partículas diferentes, pero vemos patrones de interferencia que indican que estas partículas están enredadas o sincronizadas entre sí, a pesar de que son partículas distinguibles», dijo Zhangbu Xu, un autor del estudio.

Este diagrama muestra cómo se detectó el nuevo entrelazamiento cuántico. Los círculos amarillos son iones de oro, y los círculos azules y rosas son iones positivos y negativos respectivamente. Las ondas de cada uno refuerzan las ondas del mismo pión del otro ion, de modo que golpean el detector en dos señales fuertes, vistas como las concentraciones de ondas azules y rosas en la parte superior de la imagen. Créditos: Brookhaven Labs.

Por lo general, las observaciones de entrelazamiento cuántico se realizan entre pares de fotones o electrones que son de naturaleza idéntica. Pero ahora, por primera vez, el equipo de BNL ha detectado pares de partículas diferentes que experimentan un entrelazamiento cuántico. Esto sugiere que el entrelazamiento cuántico no es exclusivo de partículas idénticas, sino que puede extenderse a partículas diferentes. Lo que podría abrir la puerta al entrelazamiento entre partículas de variedades aún mayores.

Además, el hecho de que el entrelazamiento se pueda lograr entre partículas diferentes también podría significar que la comunicación cuántica es más compleja de lo que se pensaba anteriormente. Es probable que este nuevo entrelazamiento cuántico tenga implicaciones importantes para el desarrollo futuro de la informática cuántica.

Referencias:

Tomography of ultrarelativistic nuclei with polarized photon-gluon collisions: https://doi.org/10.1126/sciadv.abq3903

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