Albert Einstein no estaba del todo convencido acerca de la mecánica cuántica, lo que sugiere que nuestra comprensión de ella era incompleta. En particular, Einstein se mostró en desacuerdo con el entrelazamiento, la noción de que una partícula podría verse afectada por otra partícula que no estaba cerca.
Desde entonces, los experimentos han demostrado que el entrelazamiento cuántico es posible y que dos partículas entrelazadas se pueden conectar a distancia. Ahora, un nuevo experimento lo confirma aún más, y de una manera que no hemos visto antes.
En el nuevo experimento, los científicos usaron un tubo de 30 metros de largo enfriado hasta cerca del cero absoluto para hacer funcionar un Prueba de campana
La prueba propone una desigualdad matemática que, si se rompe, muestra que la teoría de la mecánica cuántica se mantiene unida.
Este experimento no solo ejecuta la prueba de Bell a distancias más largas que las que se intentaron anteriormente, sino que también lo ejecuta utilizando circuitos superconductores, que se espera que desempeñen un papel importante en el desarrollo de las computadoras cuánticas.
Debido a la forma en que está estructurado el experimento, con cientos de circuitos electrónicos del tamaño de un micrómetro, una versión modificada podría usarse de varias maneras.
“Con nuestro enfoque, podemos demostrar de manera mucho más eficiente que en otras configuraciones experimentales que se viola la desigualdad de Bell”. dice físico cuántico Simon Storz de ETH Zurich en Suiza.
“Eso lo hace particularmente interesante para aplicaciones prácticas”.
Esas aplicaciones prácticas podrían incluir, por ejemplo, comunicaciones cifradas seguras.
A pesar de los desafíos de construir y ajustar la máquina, los investigadores confían en que también podría adaptarse para trabajar en escalas más grandes, ampliando los límites de lo que sabemos sobre la mecánica cuántica.
“Hay 1.3 [tons] de cobre y 14.000 tornillos en nuestra máquina, así como una gran cantidad de conocimientos de física e ingeniería”, dice físico cuántico Andreas Wallraff, también de ETH Zurich.
Para eliminar todas las lagunas potenciales de una prueba de Bell, las mediciones se toman en menos tiempo del que tarda la luz en viajar de un extremo a otro, lo que demuestra que no se ha intercambiado información entre ellos.
Con esta configuración, la luz tardó 110 nanosegundos en viajar por el tubo y las mediciones se tomaron en solo unos nanosegundos menos. Los investigadores utilizaron fotones de microondas para crear el entrelazamiento y se evaluaron más de un millón de mediciones para mostrar la violación de la desigualdad de Bell.
Es la separación más larga entre dos qubits superconductores entrelazados hasta el momento y muestra la promesa de la tecnología qubit. La misma tecnología demostrada aquí eventualmente podría llegar a las computadoras cuánticas a gran escala.
“Nuestro trabajo demuestra que la no localidad es un nuevo recurso viable en la tecnología de la información cuántica realizada con circuitos superconductores con aplicaciones potenciales en la comunicación cuántica, la computación cuántica y la física fundamental”. escribir los investigadores en su artículo publicado.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.