¿Crees que es posible vaciar una cuenta bancaria sin dejar rastro y sin que cambie el saldo? Este tipo de “robo perfecto“existe y podría entrar en la lista de los más comentados de la historia. Pero no en el mundo financiero, sino en el extraño universo de la física cuántica. Al menos teóricamente, así es como Banco de España puede respirar. Por ahora. Un grupo de físicos ha descrito un fenómeno llamado “malversación cuántica” (Malversación cuántica), una forma de aprovechar el entrelazamiento de partículas subatómicas sin afectar el sistema original. Este descubrimiento, realizado por investigadores de la Universidad Leibniz en Alemania, revela un lado intrigante y poco conocido de las leyes cuánticas.
El estudio, publicado recientemente, sugiere que ciertas propiedades matemáticas de los campos cuánticos permiten “extraer” el entrelazamiento de una forma casi indetectable. los cientificos Han comparado este proceso con un “crimen perfecto” lo cual se hace sin perturbar el sistema base. Pero ¿qué significa esto realmente y por qué es tan importante? Para entenderlo, primero debemos recordar qué es el entrelazamiento cuántico y por qué juega un papel tan fundamental en la física moderna.
Él entrelazamiento cuántico Es una de las propiedades más fascinantes y desconcertantes de la mecánica cuántica. Se refiere a la conexión especial entre dos partículas, de modo que, Incluso si están separados por grandes distancias, las acciones tomadas sobre uno de ellos afectarán inmediatamente al otro.. Albert Einstein diría que se trata de una “acción espeluznante a distancia”, ya que parece desafiar las leyes clásicas de la física.
Esta propiedad es mucho más que una curiosidad científica. es el base de tecnologías como la computación cuántica y la criptografía cuánticadonde el entrelazamiento permite cálculos extremadamente rápidos y comunicaciones imposibles de piratear. Sin embargo, El enredo es un recurso frágil.– Al intentar manipularlo se puede perder fácilmente. Esto plantea una pregunta interesante: ¿es posible utilizarlo sin degradarlo? Aquí es donde entra en juego la “malversación cuántica”.
En el artículo, los investigadores Lauritz van Luijk y sus colegas explican cómo es posible “apropiarse indebidamente” del entrelazamiento cuántico de un sistema auxiliar. sin que sufra cambios detectables. En otras palabras, el sistema original (llamado “el malversador” o malversador) actúa como un banco que “presta” enredo sin perderlo. Los físicos describen esto como un proceso casi perfecto, en el que la cantidad de entrelazamiento extraído puede ser enormeincluso infinito, dependiendo del sistema utilizado.
Matemáticamente, este fenómeno está relacionado con estructuras conocidas como Álgebras de von Neumannque permiten clasificar los sistemas cuánticos según su capacidad para almacenar y manipular el entrelazamiento. Investigaciones recientes han demostrado que campos cuánticos relativistasAl igual que quienes describen el vacío del espacio-tiempo, son “malversadores universales”. Esto significa que pueden ofrecer un suministro ilimitado de enredos sin ser alterados.
Para comprender este proceso, es importante saber que el entrelazamiento cuántico se puede medir y manipular mediante operaciones locales en sistemas distribuidos. En el caso de malversación de fondos, Se realizan operaciones matemáticas complejas que “extraen” estados entrelazados sin alterar significativamente el estado original del sistema base.. Como resultado, es casi imposible detectar si se ha utilizado el entrelazado.
Un ejemplo sencillo sería imaginar un sistema en el que dos partículas están entrelazadas y un tercer sistema auxiliar actúa como intermediario. Este sistema auxiliar puede enredar las partículas originales, pero continúa funcionando como si nada hubiera pasado. Es este equilibrio perfecto lo que los científicos han llamado un “crimen perfecto” en el reino cuántico.ya que no hay forma de realizar un seguimiento del cambio.
Los experimentos teóricos también han demostrado que este fenómeno se vuelve más eficiente en sistemas infinitos, como los descritos en el teoría cuántica de campos relativista. En este contexto, el vacío cuántico –una especie de estado base del universo– contiene una cantidad infinita de entrelazamientos que pueden explotarse con técnicas de malversación.
La idea de que el entrelazamiento cuántico pueda ser “malversado” tiene profundas implicaciones. Por un lado, abre nuevas posibilidades para la computación y la comunicación cuánticas. Con un suministro casi infinito de entrelazamiento, sería posible diseñar sistemas que superen las limitaciones actuales de hardware y recursos.
Por otro lado, este descubrimiento plantea importantes cuestiones filosóficas sobre la naturaleza misma del universo. Si el vacío cuántico contiene una cantidad infinita de entrelazamiento, ¿qué implica esto para nuestra comprensión del espacio-tiempo? Algunos físicos sugieren que este entrelazamiento podría deberse la base de la estructura del universovinculando partículas y regiones del espacio de maneras que apenas estamos comenzando a comprender.
Por otra parte, se han planteado dudas sobre cómo la mala conducta cuántica interactuaría con la gravedad. Estudios recientes sugieren que en presencia de fuertes campos gravitacionales, como los que existen cerca de un agujero negro, la capacidad de hacer un mal uso del entrelazamiento podría desaparecer. Esto indica que la gravedad y la mecánica cuántica tienen límites aún por explorar.
Aunque este fenómeno parece prometedor, su aplicación práctica sigue siendo un desafío. Afortunadamente. Hasta ahora, la malversación cuántica es un concepto teórico que depende de modelos matemáticos altamente ideales. Sin embargo, los investigadores esperan que al comprender mejor las propiedades del vacío cuántico y las álgebras de von Neumann, podamos encontrar formas de implementarlo en experimentos reales.
Un posible camino sería utilizar sistemas físicos como cadenas de espín o condensados cuánticos, donde las propiedades de entrelazamiento ya han sido demostradas en el laboratorio. Estas aplicaciones no sólo prometen mejoras significativas en tecnologías como la computación cuántica y las comunicaciones, sino que también podrían redefinir áreas como la seguridad informática y la simulación de sistemas complejos.
Finalmente, estas investigaciones ofrecen una nueva ventana para estudiar las conexiones entre la física cuántica y la relatividad, lo que nos ayudaría a comprender mejor los fundamentos del universo y desarrollar herramientas que podrían transformar nuestra forma de interactuar con la realidad a nivel cuántico. .
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