¿Pueden estas partículas ser más rápidas que la velocidad de la luz?

Para los físicos, una de las ramas más complejas de la disciplina, es la física cuántica. A menudo se dice que esto tiene que ver con que, al analizar cualquier acontecimiento, nuestra presencia influye en el resultado. Esto hace que sea imposible llegar a una conclusión “real”. Para comprenderlo mejor, algunos expertos en el campo señalan que la física cuántica sería como analizar de qué está compuesta la leche condensada solo mediante el tacto. Y que nuestros dedos estuvieran hechos de leche condensada. Así de complejo y extraño es este campo.

El entrelazamiento es quizás uno de los aspectos más confusos de la mecánica cuántica. A primera vista, el entrelazamiento permite que las partículas se comuniquen a grandes distancias de forma instantánea, aparentemente violando la velocidad de la luz. Pero, aunque las partículas entrelazadas están conectadas, no necesariamente comparten información entre ellas.

En mecánica cuántica, una partícula no es realmente una partícula (volvemos a lo de la complejidad de la leche condensada). En lugar de ser un punto duro, sólido y preciso, una partícula es en realidad una nube de probabilidades difusas, que describen dónde podríamos encontrar la partícula cuando vayamos a buscarla. Pero hasta que no realicemos una medición, no podemos saber exactamente todo lo que nos gustaría saber sobre la partícula.

Estas probabilidades difusas se conocen como estados cuánticos. En determinadas circunstancias, podemos conectar dos partículas de forma cuántica, de modo que una única ecuación matemática describa ambos conjuntos de probabilidades simultáneamente. Cuando esto sucede, decimos que las partículas están entrelazadas.

Cuando las partículas comparten un estado cuántico, medir las propiedades de una puede darnos un conocimiento automático del estado de la otra. Por ejemplo, veamos el caso del espín cuántico, una propiedad de las partículas subatómicas. En el caso de partículas como los electrones, el espín puede estar en uno de dos estados, hacia arriba o hacia abajo. Una vez que entrelazamos dos electrones, sus espines están correlacionados. Podemos preparar el entrelazamiento de una determinada manera para que los espines sean siempre opuestos entre sí.

Si medimos la primera partícula, podríamos encontrar aleatoriamente el espín apuntando hacia arriba. ¿Qué nos dice esto sobre la segunda partícula? Como hemos organizado cuidadosamente nuestro estado cuántico entrelazado, ahora sabemos con un 100% de certeza absoluta que la segunda partícula debe estar apuntando hacia abajo. Su estado cuántico estaba entrelazado con la primera partícula, y tan pronto como se hace una revelación, se hacen ambas revelaciones.

Pero ¿qué pasa si la segunda partícula está al otro lado de la habitación? ¿O al otro lado de la galaxia? Según la teoría cuántica, tan pronto como se hace una “elección”, la partícula asociada “sabe” instantáneamente qué espín debe ser. Parece que la comunicación puede lograrse más rápido que la luz. La solución a esta aparente paradoja viene de examinar qué está sucediendo, cuándo y, lo que es más importante, quién sabe qué y cuándo.

Digamos que somos nosotros quienes realizamos la medición de la partícula A, mientras que otra persona es la responsable de la partícula B. Una vez que hago mi medición, sé con certeza qué giro debería tener mi partícula, pero la otra persona no. La otra persona solo lo sabe cuando realiza su propia medición, o después de que nosotros se lo digamos.

Entonces, mientras que el proceso de entrelazamiento ocurre instantáneamente, la revelación del mismo no. Tenemos que usar los buenos métodos de comunicación tradicionales que no son más rápidos que la luz para reconstruir las correlaciones que exige el entrelazamiento cuántico. El problema es que, en física cuántica, vemos los resultados, no el proceso que llevó a ellos. Y es este último el que podría ser más rápido que la velocidad de la luz.