Poner a prueba el entrelazamiento: qué descartan realmente los experimentos de Bell

Un límite para determinadas explicaciones clásicas

Dos aparatos de medición pueden ofrecer resultados similares porque ambos responden a una causa común. También en el caso de las partículas entrelazadas, durante mucho tiempo la cuestión decisiva fue si sus correlaciones podían explicarse mediante propiedades locales preexistentes. John Bell formuló desigualdades que estos modelos deben satisfacer bajo determinados supuestos. La mecánica cuántica, en cambio, predice violaciones de esos límites para estados y direcciones de medición adecuados. Por tanto, una prueba de Bell no se limita a investigar si dos resultados coinciden con frecuencia. Compara relaciones estadísticas entre varias combinaciones de ajustes de medición. La conclusión se refiere a una clase de modelos explicativos y a sus supuestos. Es más precisa que la formulación habitual según la cual las partículas se enviarían mensajes mutuamente de forma instantánea. Precisamente esa precisión convierte una cuestión de apariencia filosófica en un programa de investigación experimental claramente definido, con predicciones numéricas verificables.

La configuración experimental determina la solidez de las conclusiones

En los experimentos con fotones entrelazados, por ejemplo, se miden polarizaciones en estaciones separadas espacialmente. A partir de numerosos eventos, los investigadores calculan las correlaciones pertinentes. En este proceso, la detección incompleta, la selección de los pares registrados y las posibles conexiones entre las estaciones de medición pueden influir en la interpretación. Por ello, los experimentos históricos y las mejoras posteriores se diferencian en las lagunas experimentales que logran controlar. La violación de una desigualdad de Bell no es simplemente una propiedad de un gráfico atractivo; depende de un montaje experimental convincente y de un análisis estadístico que pueda verificarse. Las direcciones de medición deben elegirse adecuadamente y los eventos deben evaluarse conforme a reglas justificadas de antemano. Los trabajos premiados en 2022 representan el desarrollo experimental de este campo. Sus resultados respaldan las predicciones de la mecánica cuántica, pero no sustituyen el examen cuidadoso de los supuestos de cada nueva configuración experimental y de su análisis de datos.

Una correlación fuerte no es un canal de comunicación

El entrelazamiento no permite fijar a voluntad un resultado determinado en el aparato de medición distante. Los resultados locales no pueden utilizarse como un mensaje cuyo contenido se elija libremente. Solo cuando las partes implicadas comparan sus registros a través de una vía de comunicación convencional se hacen visibles esas correlaciones especiales. Esto impide la transmisión de información más rápida que la luz. Al mismo tiempo, son precisamente estas relaciones no clásicas las que hacen que el entrelazamiento sea interesante para la información cuántica. Con qué fiabilidad puede generarse, distribuirse y verificarse el entrelazamiento es una cuestión técnica independiente. Las violaciones de las desigualdades de Bell observadas experimentalmente en sistemas adecuados están bien establecidas. Eso no significa que toda aplicación anunciada sea ya apta para el uso cotidiano o automáticamente segura. Los dispositivos reales presentan pérdidas y fuentes de perturbación, y están sujetos a supuestos adicionales. Por tanto, el conocimiento fundamental y la evaluación de un sistema concreto de comunicación o medición deben mantenerse claramente diferenciados.

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