Descripción: Un fotón entrelazado es un fotón que forma parte de un estado cuántico entrelazado, lo que significa que está correlacionado con otro fotón de tal manera que las propiedades de uno dependen de las del otro, sin importar la distancia que los separe. Este fenómeno es una manifestación del entrelazamiento cuántico, un principio fundamental de la mecánica cuántica que desafía las nociones clásicas de localización y causalidad. Cuando se miden las propiedades de un fotón entrelazado, como su polarización, el resultado instantáneamente afecta el estado del otro fotón, incluso si están separados por grandes distancias. Esta propiedad ha sido objeto de numerosos experimentos y ha llevado a una mejor comprensión de la naturaleza de la realidad cuántica. Los fotones entrelazados son esenciales en el desarrollo de tecnologías cuánticas, como la computación cuántica y la criptografía cuántica, donde se utilizan para transmitir información de manera segura y eficiente. La capacidad de los fotones entrelazados para mantener correlaciones a pesar de la distancia es un fenómeno que ha sido verificado experimentalmente y que continúa siendo un área activa de investigación en la física cuántica.
Historia: El concepto de fotones entrelazados se deriva de la teoría del entrelazamiento cuántico, que fue formulada en la década de 1930 por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en un famoso artículo que planteaba preguntas sobre la completitud de la mecánica cuántica. Sin embargo, fue John Bell en 1964 quien propuso lo que ahora se conoce como las desigualdades de Bell, que permitieron realizar experimentos para probar el entrelazamiento cuántico. Desde entonces, numerosos experimentos han confirmado la existencia de fotones entrelazados, comenzando con los trabajos de Alain Aspect en la década de 1980.
Usos: Los fotones entrelazados tienen aplicaciones significativas en la computación cuántica, donde se utilizan para realizar cálculos complejos a velocidades mucho mayores que las computadoras clásicas. También son fundamentales en la criptografía cuántica, que permite la transmisión de información de manera segura mediante el uso de claves cuánticas. Además, se utilizan en la teletransportación cuántica, un proceso que permite transferir el estado cuántico de una partícula a otra sin mover la partícula misma.
Ejemplos: Un ejemplo práctico del uso de fotones entrelazados es el experimento de Aspect, que demostró la violación de las desigualdades de Bell y confirmó el entrelazamiento cuántico. Otro ejemplo es el uso de fotones entrelazados en sistemas de criptografía cuántica, como el protocolo BB84, que utiliza pares de fotones entrelazados para establecer una clave secreta entre dos partes. Además, en la computación cuántica, se están desarrollando algoritmos que aprovechan el entrelazamiento para mejorar la eficiencia de los cálculos.
