El entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más desconcertantes de la mecánica cuántica. Cuando dos partículas, como los átomos, los fotones o los electrones, se entrelazan, experimentan un vínculo inexplicable que se mantiene incluso si las partículas están en lados opuestos del universo.
Mientras están entrelazadas, el comportamiento de las partículas está ligado entre sí. Si se encuentra una partícula girando en una dirección, por ejemplo, entonces la otra partícula cambia instantáneamente su giro para alinearse con ella, siguiendo el comportamiento propio del entrelazamiento cuántico.
Esta interacción en tiempo real de partículas separadas por largas distancias se conoce como no localidad y provoca que las mediciones de las propiedades observadas en una de las partículas, por ejemplo los fotones, están estrechamente relacionadas con las mediciones realizadas en el otro fotón.
El pasado julio, científicos británicos obtuvieron la primera foto del entrelazamiento cuántico, confirmando que es una propiedad fantasmal de la naturaleza. La teleportación se ha conseguido dentro de un diamante y también en el espacio, abriendo posibilidades insospechadas a las tecnologías como la computación cuántica, la criptografía cuántica, o la teleportación cuántica. También se ha comprobado el entrelazamiento en sistemas biológicos.
El año pasado, tal como informamos en otro artículo, investigadores finlandeses descubrieron que el entrelazamiento cuántico funciona a escala de objetos masivos y no sólo a nivel de átomos, fotones y electrones.
Ménage à trois
Una nueva investigación desarrollada en la Universidad de Ginebra ha descubierto que el entrelazamiento cuántico puede extenderse a tres pares de fotones y no implicar únicamente a dos partículas de luz, tal como se ha pensado hasta ahora.
Estos investigadores usaron tres parejas de fotones que habían estado entrelazados y que se habían separado, pero que replicaban en tiempo real el más mínimo cambio operado en su antigua pareja.
Lo que hicieron fue algo sorprendente: “diseñamos un experimento con tres pares de fotones que luego se separaron y dispersaron en tres puntos formando un triángulo", explica Marc-Olivier Renou, uno de los investigadores, en un comunicado.
En cada vértice del triángulo, había así dos fotones procesando juntos la información. Cada uno de ellos seguía entrelazado con su correspondiente pareja, situada a su vez en otro vértice del mismo triángulo.
A continuación los investigadores cambiaron las reglas del juego: forzaron a cada fotón a entrelazarse de nuevo, no con su antigua pareja, sino con el fotón que tenían al lado en el mismo vértice.
Y ocurrió algo inesperado: el entrelazamiento surgió de nuevo no solo con el fotón vecino, sino involucrando también a la antigua pareja del fotón que compartía vértice del triángulo. Tres fotones surgieron así implicados en el mismo entrelazamiento.
Eso significa que, cuando tres pares de fotones comparten una misma red, es posible entrelazarlos entre sí y crear nuevas correlaciones cuánticas súper potentes. Los resultados se publican en Physical Review Letters.