La "acción espeluznante a distancia" de Einstein persiste incluso a altas aceleraciones, investigadores de la Academia de Ciencias de Austria y la Universidad de Viena pudieron mostrar en un nuevo experimento. Una fuente de pares de fotones entrelazados fue expuesta a un estrés masivo:el entrelazamiento de los fotones sobrevivió a la caída en una torre de caída, así como 30 veces la aceleración gravitacional de la Tierra en una centrífuga. Esto se informó en la edición más reciente de Comunicaciones de la naturaleza . El experimento ayuda a profundizar nuestra comprensión de la mecánica cuántica y, al mismo tiempo, proporciona resultados valiosos para experimentos cuánticos en el espacio.

La teoría de la relatividad de Einstein y la teoría de la mecánica cuántica son dos pilares importantes de la física moderna. En el camino de lograr una "Teoría del Todo, "Estas dos teorías tienen que unificarse. Esto no se ha logrado a día de hoy, ya que los fenómenos de ambas teorías difícilmente pueden observarse simultáneamente. Un ejemplo típico de un fenómeno de la mecánica cuántica es el entrelazamiento:esto significa que la medición de una de un par de partículas de luz, los llamados fotones, define el estado de la otra partícula inmediatamente, independientemente de su separación. Las altas aceleraciones, por otro lado, pueden describirse mejor mediante la teoría de la relatividad. Ahora por primera vez Las tecnologías cuánticas nos permiten observar estos fenómenos a la vez:la estabilidad del entrelazamiento mecánico cuántico de pares de fotones se puede probar mientras los fotones experimentan una aceleración relativista relevante.

El entrelazamiento cuántico demuestra ser muy robusto

Investigadores del Instituto Vienés de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia de Ciencias de Austria (OeAW) y de la Universidad de Viena han investigado esta área de investigación experimentalmente por primera vez. Podrían mostrar en su experimento que el entrelazamiento entre fotones sobrevive incluso cuando la fuente de pares de fotones entrelazados, incluidos los detectores, experimenta una caída libre o se acelera con 30 g. es decir, 30 veces la aceleración de la Tierra. Haciéndolo, los investigadores vieneses han establecido experimentalmente un límite superior por debajo del cual no hay degradación de la calidad del entrelazamiento.

Importante para experimentos cuánticos con satélites

"Estos experimentos ayudarán a unificar las teorías de la mecánica cuántica y la relatividad, "dice Rupert Ursin, líder de grupo en IQOQI Viena. La solidez del entrelazamiento cuántico, incluso para sistemas fuertemente acelerados, es crucial también para los experimentos cuánticos en el espacio. "Si el enredo fuera demasiado frágil, los experimentos cuánticos no se podrían realizar en un satélite o una nave espacial acelerada o solo en un rango muy limitado, "ejemplifica Matthias Fink, primer autor de la publicación.

12 metros de altura de caída y 30g

Para demostrar la robustez del entrelazamiento cuántico, El físico cuántico Matthias Fink y sus colegas montaron una fuente de pares de fotones entrelazados por polarización en una caja que primero se dejó caer desde una altura de 12 metros para lograr la gravedad cero durante la caída. En la segunda parte del experimento, la caja se fijó al brazo de una centrífuga y luego se aceleró hasta 30 g. Como comparación para el lector:un viaje en montaña rusa ejerce un máximo de 6 g sobre los pasajeros.

Los detectores montados en la caja monitorearon el entrelazamiento de los fotones durante los experimentos. Analizando los datos, los físicos podrían calcular un límite superior de efectos desventajosos de la aceleración en el entrelazamiento. Los datos mostraron que la calidad del entrelazamiento no excedió significativamente la contribución esperada del ruido de fondo. "Nuestro próximo desafío será estabilizar aún más la configuración para que pueda soportar aceleraciones mucho más altas. Esto mejoraría aún más el poder explicativo del experimento, "dice Matthias Fink.