El Premio Nobel de Física 2022 fue otorgado a Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger por sus trabajos sobre la « no localidad cuántica » en la mecánica cuántica. La no localidad cuántica es un fenómeno en el que las partículas conectadas pueden afectarse entre sí instantáneamente, independientemente de la distancia que las separe.

Imagina que tienes un par de guantes. Estos guantes son un par y, por lo tanto, están correlacionados de alguna manera, sin importar cuán separados estén. Un día, colocas uno de los guantes en tu mochila y te subes a un vuelo para viajar a otro país, mientras que el otro guante se queda en casa. De acuerdo con la no localidad cuántica, si cambiara el color del guante que trajo consigo, el color del guante en casa también cambiaría instantáneamente, a pesar de estar separados por una gran distancia.

La no localidad viola muchos de los conceptos predichos por la física clásica, donde las propiedades de las partículas están predeterminadas y el cambio ocurre solo a través de la interacción física directa o campos que se propagan a una velocidad finita. La no localidad tiene una amplia gama de implicaciones para comprender el futuro de la realidad, la mecánica cuántica y el desarrollo de tecnologías cuánticas.

Existen varias formas de definir e interpretar la no localidad. Por ejemplo, un conjunto de expresiones matemáticas llamadas desigualdades de Bell y CHSH demuestra la no localidad al violar las desigualdades. Mientras tanto, Lucien Hardy propuso una interpretación alternativa de la no localidad cuántica en 1992 cuando desarrolló la paradoja de Hardy.

Supongamos que hay tres cantidades A, B y C, donde A es mayor que B y B es mayor que C. Intuitivamente, y de acuerdo con una propiedad matemática fundamental conocida como propiedad transitiva (o teorías de variables ocultas locales en física), esta haría A mayor que C.

Sin embargo, Hardy señaló que todavía hay espacio para una situación en la que C es mayor que A. Esto viola la propiedad transitiva, y tales violaciones son posibles en el mundo cuántico cuando las partículas se entrelazan entre sí. En otras palabras, esto es no localidad.

Podemos usar « piedra, papel o tijera » para imaginar esto. Si bien es evidente que la piedra vence a la tijera y la tijera al papel, es imposible que la piedra venza al papel. Papel golpeando piedra no se alinea con ningún razonamiento matemático, de ahí que sea una paradoja.

Un estudio reciente, publicado en la revista American Physical Review A, ha hecho interesantes revelaciones sobre la no localidad de Hardy. El estudio fue coautor del Dr. Le Bin Ho del Instituto de Investigación Fronteriza de Ciencias Interdisciplinarias (FRIS) de la Universidad de Tohoku.

« La no localidad de Hardy tiene implicaciones significativas para comprender la mecánica cuántica fundamental, y es vital para fortalecer la probabilidad de no localidad », dijo Le. « Usamos computadoras y métodos cuánticos para investigar la medición de la no localidad de Hardy para mejorar su probabilidad ».

Le y sus colegas hicieron esto proponiendo un marco teórico para lograr una mayor probabilidad no local. Lo verificaron utilizando un modelo teórico y una simulación cuántica.

A pesar de que estudios previos mostraban lo contrario, descubrieron que la probabilidad no local aumenta a medida que crece el número de partículas. Esto sugiere que los efectos cuánticos persisten incluso a escalas más grandes, lo que desafía aún más las teorías clásicas de la física.

Le dice que estos hallazgos tienen ramificaciones importantes para comprender la mecánica cuántica y sus aplicaciones potenciales en las comunicaciones. « Comprender la no localidad cuántica puede conducir a avances tecnológicos innovadores, como la transmisión segura de información a través de la comunicación cuántica a través de recursos de no localidad ».