Descripción: Un estado cuántico entrelazado es un fenómeno fundamental en la mecánica cuántica donde dos o más partículas se encuentran en un estado conjunto que no puede ser descrito como la simple combinación de sus estados individuales. Esto significa que las propiedades de cada partícula están intrínsecamente relacionadas, de tal manera que el estado de una partícula afecta instantáneamente al estado de la otra, sin importar la distancia que las separe. Este entrelazamiento cuántico desafía las nociones clásicas de independencia y localización, sugiriendo que la información puede ser compartida de manera instantánea entre partículas entrelazadas. Las características principales de estos estados incluyen la no factorización, la correlación perfecta en mediciones y la capacidad de ser manipulados para realizar tareas complejas en computación cuántica. La relevancia del entrelazamiento cuántico radica en su potencial para revolucionar la forma en que procesamos y transmitimos información, abriendo la puerta a nuevas tecnologías que aprovechan las propiedades únicas de la mecánica cuántica. Este fenómeno es esencial para el desarrollo de algoritmos cuánticos, criptografía cuántica y redes cuánticas, donde la seguridad y la velocidad de procesamiento son significativamente mejoradas en comparación con las tecnologías clásicas.
Historia: El concepto de entrelazamiento cuántico fue introducido por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935 en un artículo que planteaba lo que se conoció como el ‘paradoja EPR’. En este trabajo, los autores cuestionaron la interpretación de la mecánica cuántica, sugiriendo que si las partículas podían estar entrelazadas, esto implicaba que la teoría cuántica era incompleta. Sin embargo, fue John Bell en 1964 quien formuló lo que ahora se conoce como ‘teoremas de Bell’, que proporcionaron una forma de probar experimentalmente el entrelazamiento cuántico. Desde entonces, numerosos experimentos han confirmado la existencia de este fenómeno, consolidando su importancia en la física cuántica.
Usos: El entrelazamiento cuántico tiene aplicaciones en diversas áreas de la tecnología moderna. En computación cuántica, se utiliza para crear qubits que pueden realizar cálculos de manera mucho más eficiente que los bits clásicos. En criptografía cuántica, permite la creación de sistemas de comunicación seguros que son prácticamente invulnerables a la interceptación. Además, el entrelazamiento es fundamental en el desarrollo de redes cuánticas, donde se busca transmitir información de manera instantánea y segura entre diferentes nodos.
Ejemplos: Un ejemplo práctico del uso del entrelazamiento cuántico es el protocolo de distribución de claves cuánticas (QKD), como el protocolo BB84, que utiliza el entrelazamiento para garantizar la seguridad en la transmisión de información. Otro ejemplo es el experimento de Alain Aspect en la década de 1980, que demostró la violación de las desigualdades de Bell, confirmando experimentalmente el entrelazamiento cuántico. Además, empresas de tecnología están explorando el uso de qubits entrelazados en computadoras cuánticas para resolver problemas complejos más rápidamente.
