Un grupo de investigadores de la Universidad Jiao Tong de Shanghái y el Laboratorio Nacional de Hefei ha llevado a cabo un estudio que podría cambiar nuestra comprensión de la no localidad cuántica. Publicados en la revista Physical Review Letters, sus hallazgos sugieren que es posible alterar la energía de un sistema cuántico de manera no local, un fenómeno intrigante que desafía las nociones tradicionales de la física moderna.
El estudio se centra en el fenómeno del entrelazamiento cuántico, donde dos partículas pueden estar correlacionadas de tal manera que la medición de una influencia instantáneamente el estado de la otra, sin importar la distancia que las separe. Esta propiedad ha sido objeto de estudio durante años, pero la investigación actual ha llevado el concepto a un nuevo nivel al sugerir que estas correlaciones podrían afectar la distribución de energía en el espacio.
Metodología y Resultados del Estudio
Para investigar esta hipótesis, los investigadores utilizaron dos memorias cuánticas, dispositivos que permiten generar, almacenar y recuperar estados cuánticos. A través de un dispositivo óptico que separa y recombina las funciones de onda de un sistema cuántico, conocido como interferómetro de Mach-Zehnder, lograron medir la interferencia cuántica.
Los científicos generaron un fotón Stokes durante el proceso de escritura de las memorias cuánticas, que actuó como la primera partícula, mientras que una excitación atómica generada simultáneamente sirvió como la segunda partícula. Ambas partículas, al provenir del mismo proceso de dispersión Raman espontánea, estaban inherentemente correlacionadas, lo que facilitó su estudio.
Los autores del estudio, Xian-Min Jin y el Dr. Jian-Peng Dou, explican que, al realizar mediciones sobre la excitación atómica, pudieron observar cambios en su posición y en las probabilidades asociadas a su medición. Utilizando una técnica de sondeo débil conocida como dispersión Raman de un solo fotón, se logró obtener información valiosa, aunque imprecisa, sobre la posición de la energía en el sistema.
Los resultados experimentales confirmaron que la energía de un sistema cuántico puede ser alterada de manera no local, sugiriendo que la influencia de una partícula sobre otra puede modificar la distribución de energía sin necesidad de transmisión de información a velocidades superiores a la luz. Este hallazgo se alinea con las predicciones de la interpretación de de Broglie-Bohm, que ha sido objeto de debate en la física cuántica.
Los investigadores subrayan que, aunque sus resultados apoyan la teoría de de Broglie-Bohm, no descartan la interpretación probabilística de la mecánica cuántica. Este estudio abre la puerta a investigaciones futuras que podrían explorar problemas fundamentales en la mecánica cuántica, tales como la no localidad cuántica, la elección diferida y las oscilaciones de la luz en la región de interferencia.
En un contexto donde la ciencia avanza a pasos agigantados, estos hallazgos no solo enriquecen nuestra comprensión de la mecánica cuántica, sino que también podrían tener aplicaciones prácticas en el desarrollo de tecnologías cuánticas avanzadas, que prometen revolucionar campos como las comunicaciones y la computación.
