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» » El entrelazamiento cuántico puede extenderse a través del tiempo

En el extraño mundo de la física cuántica, dos partículas vinculadas pueden compartir un mismo destino, incluso cuando están a millas de distancia. 

Ahora, dos físicos describen matemáticamente cómo este increíble efecto, llamado entrelazamiento, también podría enlazar las partículas a través del tiempo.

Si su propuesta puede ser probada, podría ayudar a procesar información en los ordenadores cuánticos, además de ayudar a la comprensión del universo.

"Usted puede enviar su estado cuántico hacia el futuro sin tener que atravesar el tiempo medio", señalaba el físico cuántico S. Jay Olson de la Universidad de Queensland, Australia, principal autor del nuevo estudio.

En un entrelazamiento ordinario, dos partículas (normalmente electrones o fotones), están tan íntimamente ligados que comparten un estado cuántico, entre ellos, su espín, el momentum y una serie de otras variables. Una partícula siempre "sabe" lo que la otra está haciendo. Realiza una medición a un miembro de un par entrelazado, y el otro cambia de inmediato.

Los físicos han descubierto cómo utilizar el entrelazamiento para encriptar mensajes en códigos indescifrables y construir ordenadores ultrarrápidos. El entrelazamiento también puede ayudar a transmitir un valor de información de un lugar a otro usando tan sólo unos pocos átomos, en un protocolo llamado teletransporte cuántico .

En un nuevo artículo, publicado en arXiv.org física, Olson y su colega Timothy Ralph, de Queensland, han elaborado unas matemáticas para demostrar cómo de la misma forma que se envían mensajes cuánticos de un lugar a otro, también se puede hacer en el tiempo, desde el pasado hacia el futuro.

Las ecuaciones involucradas desafían toda explicación matemática simple, pero son intuitivas: Si es imposible  describir una partícula sin incluir los demás, esta lógica se extiende al tiempo y el espacio.

"Si usamos el espacio-tiempo entrelazado, encontramos que un mensaje cuántico se mueve en el tiempo, mientras que va saltando los puntos intermedios", observó Olson. "Realmente no hay una diferencia matemática. Lo que se puede hacer con un entrelazado ordinario, debería ser igual con el espacio-tiempo entrelazado."
Olson lo explicó con una analogía de Star Trek. En un episodio, "Beam me up", el experto en teletransportación Scotty, queda atascado en un planeta distante con suministro de aire limitado. Para sobrevivir, Scotty se congela en el transportador, a la espera de un rescate. Cuando la empresa llega décadas después, Scotty sale de la máquina sin haber envejecido un solo día.

"No se trata de un viaje en el tiempo como habitualmente se piensa, estás aquí, y ¡zas! ahora estás en el futuro", comentaba Olson; "pero se salta el tiempo transcurrido."

Según el físico cuántico Ivette Fuentes, de la Universidad de Nottingham, que vio la presentación del trabajo de Olson y Ralph en una conferencia, es "uno de los resultados más interesantes" publicados en el último año.

"Estimula nuestra imaginación", afirmó Fuentes. "Sabemos que el entrelazamiento es un recurso y que podemos hacer cosas muy interesantes con él, como la teletransportación cuántica y la criptografía cuántica. Podríamos explotar este nuevo enfoque del entrelazamiento para hacer cosas interesantes."
Una de esas cosas, podría consistir en almacenar información de los agujeros negros, dijo el físico Jorma Louko, también de la Universidad de Nottingham.

"Ellos muestran que se puede utilizar el vacío, ese estado sin partículas, para almacenar una gran cantidad de información en apenas un par de átomos, y recuperar esa información de otros átomos posteriormente", observó Louko. "Esos detalles aún no se han resuelto, pero se puede prever que las ideas de estos autores podrían adaptarse al contexto de un agujero negro."

Entrelazamiento en el tiempo, podría ser utilizado para investigar los fundamentos, aún no probados, de la física de partículas. En la década de 1970, el físico Bill Unruh predijo que, si una nave espacial acelera a través del espacio vacío, las partículas pueden surgir de improviso de la nada. Las partículas transportan energía, por lo que sería, en efecto, un baño caliente. Un termómetro puesto fuera, registraría una temperatura positiva.

El llamado efecto Unruh, es una predicción sólida de la teoría cuántica de campo. Nunca se ha observado, sin embargo, como debería acelerar una nave espacial a velocidades, aún no realistas, para generar un efecto lo suficientemente grande para ser comprobable. Pero dado que el entrelazamiento del espacio-tiempo implica también a las partículas que surgen del vacío, podría ser utilizado para llevar a cabo búsquedas más convenientes, basadas en el tiempo, en lugar del espacio.

Descubrir el efecto Unruh, proporcionaría apoyo para la teoría cuántica de campos. Aunque podría ser aún más emocionante, sin ver el efecto, comentó Olson, "sería algo más que un resultado sorprendente, caso de no verlo, algo estaría fallando en nuestro entendimiento."

  • - Referencia: Wired.com, 21 enero 2011,

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Editor del blog Pedro Donaire

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