Científicos descubren mecanismo novedoso de entrelazamiento cuántico
Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han descubierto un nuevo mecanismo para el entrelazamiento cuántico que persiste a temperatura ambiente. Este avance, detallado en un estudio publicado el 30 de septiembre de 2025, podría allanar el camino para tecnologías cuánticas prácticas. El hallazgo desafía suposiciones previas sobre la estabilidad del entrelazamiento.
El entrelazamiento cuántico, una piedra angular de la mecánica cuántica en la que las partículas se interconectan de tal manera que el estado de una influye instantáneamente en la otra independientemente de la distancia, ha estado confinado durante mucho tiempo a condiciones extremas como temperaturas cercanas al cero absoluto. Sin embargo, un equipo liderado por la física Dra. Elena Vasquez en UC Berkeley informa de una excepción sorprendente.
El estudio, publicado en la revista Nature Physics, describe experimentos con materiales basados en grafeno especialmente diseñados. 'Observamos señales de entrelazamiento que permanecieron coherentes a 25 grados Celsius, mucho más cálido que los sistemas criogénicos requeridos anteriormente', dijo Vasquez en una entrevista. Los investigadores utilizaron un método de excitación inducida por láser para emparejar electrones en el material, midiendo correlaciones a distancias de hasta 100 nanómetros.
Los hallazgos clave incluyen: el entrelazamiento duró hasta 10 microsegundos, en comparación con nanosegundos en intentos previos a temperatura ambiente; el mecanismo involucra una interacción híbrida fonón-electrón no documentada previamente; y los materiales exhibieron un 85% de fidelidad en la verificación del entrelazamiento, confirmado por pruebas de desigualdad de Bell.
El contexto de fondo revela que las tecnologías cuánticas, como la comunicación segura y la computación avanzada, han estado limitadas por la fragilidad del entrelazamiento. Los superconductores tradicionales o los centros de vacancia de nitrógeno en diamante requieren enfriamiento por debajo de 4 Kelvin, lo que hace que la escalabilidad sea desafiante. Este nuevo enfoque utiliza estructuras basadas en carbono abundantes, potencialmente reduciendo costos y complejidad.
Las implicaciones son significativas para campos como el sensado cuántico y el procesamiento de información. El coautor Dr. Raj Patel señaló: 'Esto podría permitir sensores basados en entrelazamiento para imágenes médicas o monitoreo ambiental sin sistemas de enfriamiento voluminosos'. Sin embargo, el equipo advierte que, aunque prometedor, se necesita una mayor refinación para lograr redes cuánticas escalables.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation y se llevó a cabo durante dos años, con observaciones iniciales a principios de 2024. No se notaron contradicciones en la fuente, que se alinea con avances recientes en materiales 2D reportados en literatura revisada por pares.
Este descubrimiento se suma a los esfuerzos en curso para llevar efectos cuánticos a aplicaciones cotidianas, ofreciendo una visión equilibrada entre el potencial teórico y los obstáculos prácticos.