Nuestro concepto de la realidad puede ser más frágil de lo que creemos: un equipo de científicos de la Universidad de Nanjing, en China, ha utilizado un truco llamado "pseudotelepatía cuántica", bajo el cual la realidad no existe en un estado fijo hasta que se mide. Y es que, cómo explica la física cuántica, las cosas no están necesariamente ahí si no se miran.

Para ilustrar este punto, los físicos diseñaron una serie de juegos teóricos de emparejamiento en los que dos jugadores tienen una probabilidad limitada de ganar mientras no puedan comunicarse entre sí –si las mediciones se limitan a revelar la realidad tal y como existe–, pero que pueden ser conquistados sistemáticamente utilizando la pseudotelepatía cuántica. En otras palabras, los dos jugadores, si aprovechan los efectos cuánticos, pueden ganar siempre.

Dualidad onda-partícula

La idea de que los objetos físicos pueden existir en múltiples estados simultáneamente –y en dos condiciones mutuamente excluyentes a la vez– se conoce como dualidad onda-partícula (también llamado dualidad onda-corpúsculo). Por ejemplo, según explica Science, un fotón puede estar polarizado de modo que el campo eléctrico que contiene se retuerce verticalmente, horizontalmente o en ambos sentidos al mismo tiempo, al menos hasta que se mide.

En ese momento, el estado bidireccional se reduce aleatoriamente a vertical u horizontal. Lo más importante es que –prosigue el medio científico–, independientemente de cómo se desplome el estado bidireccional, un observador no puede suponer que la medición se limita a revelar cómo estaba ya polarizado el fotón. La polarización solo aparece con la medición.

Entrelazamiento cuántico

Así, dos fotones pueden entrelazarse de modo que cada uno se encuentre en un estado incierto en ambos sentidos, pero sus polarizaciones están correlacionadas de modo que si uno es horizontal el otro debe ser vertical y viceversa.

La capacidad de extraer una realidad concreta del éter cuántico de este modo plantea así la posibilidad de superar las limitaciones de la estadística clásica. En el caso del juego, los jugadores equipados con un determinado recurso cuántico pueden lograr un mejor rendimiento que los que tienen los clásicos.

Cuadrado mágico de Mermin-Peres

Para demostrar su punto, Xi-Lin Wang y Hui-Tian Wang, físicos de la Universidad de Nanjing, y sus colegas, utilizaron un experimento establecido desde hace tiempo, el juego del cuadrado mágico Mermin-Peres, en el que dos jugadores "conspiran" para medir fotones. 

Los jugadores hipotéticos llamados Alice y Bob realizan mediciones independientes de los fotones y registran sus resultados en una cuadrícula de 3X3 con un "1" o un "-1". Después de registrar los valores, llega un hipotético juez y elige al azar una de las filas de Alice y una de las columnas de Bob. Si los dos jugadores tienen el mismo número en la casilla superpuesta, ganan.

Para evitar que Alice y Bob arreglen el juego poniéndose de acuerdo para escribir el mismo número en todas las casillas, las reglas exigen "paridad", demandando que todas las entradas de la fila de Alice se multipliquen por 1 y las de la columna de Bob se multipliquen por -1. Lo más importante de todo es que los dos jugadores no pueden hablar entre sí durante el juego.

Estadísticamente imposible ganar siempre

Cuando se juega una partida de este tipo en el mundo real, las cuadrículas de nueve casillas de los dos jugadores deben diferir al menos en una casilla, lo que significa que es estadísticamente imposible ganar más de ocho veces en nueve rondas. Sin embargo, en el mundo cuántico, Alice y Bob pueden ganar siempre.

Esto se debe a que la mecánica cuántica elimina la necesidad de que cada casilla contenga un valor fijo antes de que se juegue la ronda, permitiendo que un "1" o un "-1" surja solo una vez que el árbitro haya hecho una selección; el entrelazamiento garantiza así que coincidan en el número de la casilla clave y que sus mediciones también obedezcan las reglas de paridad.

En otras palabras, todo el esquema funciona porque los valores surgen solo cuando se realizan las mediciones: las mediciones están causando realmente los resultados y no al revés. El resto de la cuadrícula es irrelevante, ya que los valores no existen para las mediciones que Alice y Bob nunca realizan.

Porcentaje de victorias supera la estadística clásica

Según informa Science, un juego así no puede jugarse con papel y tinta, pero puede demostrarse utilizando partículas cuánticas entrelazadas. Para ello, los experimentadores utilizaron pulsos láser ultrarrápidos para excitar cristales de borato de bario, generando pares de fotones que están entrelazados en dos sentidos.

Más concretamente, los fotones se entrelazaron de forma que la polarización de uno de ellos estaba intrínsecamente ligada al momento angular orbital del otro, que determina si un fotón ondulado se desplaza hacia la derecha o hacia la izquierda.

Utilizando estos valores como sustitutos de los números de los jugadores, Alice y Bob ganaron el 93,84 % de 1.075.930 rondas, superando el máximo del 88,89 % con variables ocultas, informa el equipo en un estudio en prensa en Physical Review Letters.

Aunque no es perfecto, el porcentaje de victorias del 93,84 % supera lo que debería ser posible según la estadística clásica, lo que demuestra que la realidad física no es fija y puede manipularse mediante el entrelazamiento cuántico. Ventaja cuántica a través de la "pseudotelepatía". ¿Una "realidad" difícil de digerir? 

Editado por Felipe Espinosa Wang.