La teoría cuántica predice que una gran cantidad de átomos pueden estar entrelazados y entrelazados por una relación cuántica muy fuerte, incluso en una estructura macroscópica. Hasta ahora, sin embargo, La mayoría de las pruebas experimentales han faltado, aunque los avances recientes han demostrado el entrelazamiento de 2, 900 átomos. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, recientemente rediseñaron su procesamiento de datos, demostrando que 16 millones de átomos estaban enredados en un cristal de un centímetro. Han publicado sus resultados en Comunicaciones de la naturaleza .

Las leyes de la física cuántica permiten detectar inmediatamente cuando las señales emitidas son interceptadas por un tercero. Esta propiedad es crucial para la protección de datos, especialmente en la industria del cifrado, lo que ahora puede garantizar que los clientes estén al tanto de cualquier interceptación de sus mensajes. Estas señales también deben poder viajar largas distancias utilizando dispositivos de retransmisión especiales conocidos como repetidores cuánticos:cristales enriquecidos con átomos de tierras raras y enfriados a 270 grados bajo cero (apenas tres grados por encima del cero absoluto). cuyos átomos están entrelazados y unificados por una relación cuántica muy fuerte. Cuando un fotón penetra en este pequeño bloque de cristal, se crea un entrelazamiento entre los miles de millones de átomos que atraviesa. Esto está explícitamente predicho por la teoría, y es exactamente lo que sucede cuando el cristal reemite un solo fotón sin leer la información que ha recibido.

Es relativamente fácil entrelazar dos partículas:dividir un fotón, por ejemplo, genera dos fotones entrelazados que tienen propiedades y comportamientos idénticos. Florian Fröwis, investigador del grupo de física aplicada de la facultad de ciencias de UNIGE, dice, "Pero es imposible observar directamente el proceso de entrelazamiento entre varios millones de átomos, ya que la masa de datos que necesita recopilar y analizar es enorme".

Como resultado, Fröwis y sus colegas eligieron una ruta más indirecta, ponderando qué medidas se podrían realizar y cuáles serían las más adecuadas. Examinaron las características de la luz reemitida por el cristal, además de analizar sus propiedades estadísticas y las probabilidades siguiendo dos vías principales:que la luz se reemite en una sola dirección en lugar de irradiar uniformemente desde el cristal, y que está formado por un solo fotón. De este modo, los investigadores lograron mostrar el entrelazamiento de 16 millones de átomos cuando las observaciones anteriores tenían un techo de unos pocos miles. En un trabajo paralelo, científicos de la Universidad de Calgary, Canadá, Demostrado entrelazamiento entre muchos grandes grupos de átomos. "No hemos alterado las leyes de la física, "dice Mikael Afzelius, miembro del grupo de física aplicada del profesor Nicolas Gisin. "Lo que ha cambiado es cómo manejamos el flujo de datos".

El entrelazamiento de partículas es un requisito previo para la revolución cuántica que está en el horizonte, que también afectará a los volúmenes de datos que circulan en las redes futuras, junto con la potencia y el modo de funcionamiento de las computadoras cuánticas. Todo, De hecho, depende de la relación entre dos partículas a nivel cuántico, una relación que es mucho más fuerte que las simples correlaciones propuestas por las leyes de la física tradicional.

Aunque el concepto de entrelazamiento puede ser difícil de comprender, se puede ilustrar con un par de calcetines. Imagínese un físico que siempre usa dos calcetines de diferentes colores. Cuando veas un calcetín rojo en su tobillo derecho, también aprendes inmediatamente que el calcetín izquierdo no es rojo. Hay una correlación, en otras palabras, entre los dos calcetines. En física cuántica, surge una correlación infinitamente más fuerte y más misteriosa:el entrelazamiento.

Ahora, imagina que hay dos físicos en sus propios laboratorios, con una gran distancia que separa a los dos. Cada científico tiene un fotón. Si estos dos fotones están en un estado entrelazado, los físicos verán correlaciones cuánticas no locales, que la física convencional es incapaz de explicar. Encontrarán que la polarización de los fotones es siempre opuesta (como con los calcetines en el ejemplo anterior), y que el fotón no tiene polarización intrínseca. La polarización medida para cada fotón es, por lo tanto, completamente aleatorio y fundamentalmente indeterminado antes de ser medido. Este es un fenómeno no sistemático que ocurre simultáneamente en dos lugares que están muy separados, y este es exactamente el misterio de las correlaciones cuánticas.