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jueves, 8 de diciembre de 2016

Entrelazamiento cuántico. What ?



Una estudiante peruana ganó una beca de US$ 250 mil

La estudiante Antonella Masini ganó el prestigioso Breakthrough Junior Challenge por este video de Youtube sobre la física cuántica.

05.12.2016
Antonella Masini, una peruana de 18 años, fue una de las ganadoras del Breakthrough Prize, que repartió US$ 25 millones a científicos establecidos y futuras promesas. Su explicación del entrelazamiento cuántico en YouTube le valió una beca de US$ 250 mil. Su trabajo destacó entre más de 6,000 participantes.

“El entrelazamiento cuántico es un fenómeno de física subatómica en el que consideramos que cuando dos partículas interaccionan entre sí, sus características se entrelazan, lo que significa que sabiendo el estado de una de las partículas puedes deducir el estado de la otra”, explicó en Facebook sobre el concepto que ella enseña con ejemplos visuales en su video.

La egresada de Cambridge College no es la única que fue premiada. Su profesor, Luke Peedell, recibirá un premio de US$ 50 mil y su colegio tendrá laboratorio de ciencias valorizado en US$ 100 mil. Los premios Breakthrough iniciaron en 2012 con el apoyo de grandes figuras de la tecnología como el cofundador de Google Sergei Brin y el fundador de Facebook Mark Zuckerberg. Hasta el momento han repartido US$ 200 millones.

Esta es la transcripción completa del video de Youtube de Antonella Masini sobre el Entrelazamiento Cuántico:

El Entrelazamiento Cuántico ocurre en un mundo dentro de nuestro mundo, en el "universo microscópico" donde la realidad se funde con la ficción. ¿Pero qué es exactamente eso? Empecemos con una analogía. Imagina que tienes un par de zapatos y debido a su mal olor los pones en dos cajas distintas. Luego mezclas las cajas hasta que eres incapaz de distinguir cuál caja contiene cada zapato. Luego me das una caja y te llevas la otra a casa. Luego abres la caja y te das cuenta que el zapato izquierdo está en ella. ¿Qué zapato entonces debe estar en la otra caja? El derecho. Apenas abres tu caja, sabes con total seguridad lo que voy a encontrar en la otra, aunque no hayas mirado dentro de ella. Sin importar cuán lejos estemos en uno del otro, la correlación no cambiará. Si tú encuentra el zapato izquierdo, yo tendré el derecho y viceversa. Este ejemplo explica qué es el Entrelazamiento Cuántico.

Sin embargo, la analogía no es completamente correcta, porque en este ejemplo de correlación clásica, pero el Entrelazamiento Cuántico es una correlación cuántica, que es mucho más emocionante.

En el Entrelazamiento Cuántico, cuando dos partículas interactúan físicamente una con la otra, se entrelazan. Esto quiere decir que sus propiedades se conectan. Medir el estado de una partícula te dirá el estado de la otra con un certeza del 100%.

Esta perfecta correlación funciona de manera similar a la forma en que tú sabías qué zapato iba a encontrar cuando abriera la caja. Sin embargo, la analogía deja de funcionar aquí. En el ejemplo del zapato, la información no deja de estar ahí. El zapato izquierdo siempre se encuentra dentro de la caja que tú te llevas y el zapato derecho siempre permanece en la caja que yo tengo, sin importar si alguien decide mirar y confirmarlo.

Sin embargo, en la correlación cuántica, de acuerdo con la Interpretación de Copenhague, las partículas están en una superposición de estados. ¿No es fácil de entender? Esto significa que las partículas no tienen una posición definitiva. ¿Cómo es eso posible?

Imaginen la forma en que las ondas se comportan. A diferencia de la materia, estas pueden estar en muchos sitios al mismo tiempo. Debido a ello, en la mecánica cuántica decimos que, entre las mediciones, las partículas se comportan como ondas. PERO CUIDADO, no significa que las partículas sean ondas. Es solo que tienen una cierta probabilidad de encontrarse en cada lugar. Pero esta probabilidad oscila, lo que significa que es más posible encontrar a las partículas en algunos lugares que en otros. Sin embargo, cuando una medición es hecha, la partícula tiene que escoger un solo estado.

Esta idea puede ser aplicada a un par de partículas que han tenido interacción física. Como ya hemos visto, medir el estado de una nos dice el estado de la otra. Pero, ¿significa que la información ha sido transmitida instantáneamente de una partícula a la otra? ¿Podríamos potencialmente usar partículas entrelazadas para enviar información más rápido que la velocidad de la luz? ¿O incluso a través del tiempo? No exactamente.

No te preocupes si estás confundido. ¡Einstein también lo estaba! Él llamó a todo esto "acción misteriosa a distancia", porque contradecía por completo la base de su Teoría de la Relatividad, la cual afirma que nada viaja más rápido que la velocidad de la luz. Esto fue el inicio de su debate científico con Neils Bohr. Ahora sabemos, gracias a los experimentos del Bell y a la violación de las inecuaciones de Bell, que las partículas no transmiten información, más rápido que la velocidad de la luz. En nuestra analogía no había comunicación entre los zapatos. Mirar dentro de tu caja no causa que el contenido de mi caja cambie. Lo mismo sucede con las partículas.

Así que tristemente, la aleatoria naturaleza de los resultados que arrojan las mediciones no nos dejan convertir nuestro mundo en una novela de ciencia ficción. ¡Sin embargo, aún hay mucho por descubrir! ¿Será que vivimos en el universo que desaparece y aparece de Niels Bohr, donde la materia se comporta en una manera totalmente diferente cuando no la estamos viendo? ¿O tal vez Einstein estaba en lo correcto y la mecánica cuántica está incompleta? Ambos modelos pueden estar en lo cierto, sin abandonamos la idea de que las partículas transmiten información más rápido que la velocidad de la luz.



El mejor entendimiento de la física cuántica podría llevar a un salto hacia adelante en el desarrollo de nuevas tecnologías. | Fuente: Quo / Dani Blázquez.