El entrelazamiento es necesario para todas las teorías físicas con un límite clásico

Matthias Weinberger/ flickr

El entrelazamiento cuántico -la interrelación de los estados cuánticos de varias partículas, independientemente de la distancia entre ellas- es una de las propiedades más contraintuitivas de la física cuántica, porque está en contradicción con ciertos principios de la física clásica. En su nuevo trabajo, físicos del Reino Unido demostraron matemáticamente que, de hecho, el entrelazamiento es una condición necesaria para la existencia de cualquier límite clásico en la teoría clásica. El trabajo se publica en Physical Review Letters.

En su nuevo artículo, los físicos británicos demuestran que el entrelazamiento no es una propiedad especial de ningún sistema cuántico concreto, sino que es una parte integral de todas las posibles teorías físicas que tienen un límite clásico. La existencia de un límite clásico en cualquier teoría moderna le impone ciertas limitaciones. Por un lado, la teoría clásica es necesaria para determinar la estructura y los postulados básicos, y por otro lado la teoría clásica es, bajo ciertas condiciones, un caso limitante.

Basados en los principios de la teoría probabilística generalizada, los científicos revisaron todas las teorías conocidas que describen correctamente datos experimentales conocidos y tienen un límite clásico. Para estas teorías, recopilaron mapas decoherentes y examinaron sistemas cuánticos en estados semiclásicos.

La prueba se llevó a cabo por el método "por contradicción", como resultado de lo cual se demostró que si una teoría no clásica con un límite clásico no tiene la propiedad de entrelazamiento de estados, entonces será una teoría clásica. En otras palabras, si una teoría no clásica tiene un mecanismo no trivial de decoherencia, entonces en tal teoría debe haber necesariamente entrelazamiento.

Los científicos sugieren que la existencia de otras propiedades de los sistemas cuánticos, que ahora parecen contraintuitivas, probablemente pueden estar justificados por la necesidad de tener un límite clásico. En particular, en sus próximos trabajos, los físicos planean investigar si es posible probar de esta manera la existencia obligatoria de la no-localidad de Bell.

El entrelazamiento cuántico, a pesar de toda su inconsistencia desde el punto de vista de la física clásica, se puede ver incluso a simple vista, y para los sistemas cuánticos es una propiedad muy útil y puede usarse, por ejemplo, para la teleportación cuántica o la protección de datos cuánticos.

Alexánder Dubov

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