La contribución de Albert Einstein a la física cuántica

Una revolución que cumple cien años

En marzo de 1905 el premio Nobel de física publicó el primero de una serie de textos que transformaría a la ciencia

Till Mundzeck

Albert Einstein no recibió el premio Nobel de Física por la Teoría de la Relatividad, sino por su revolucionaria contribución a la física cuántica, realizada hace un siglo, en 1905. Con la idea de que la luz está formada por cuantos individuales, los paquetes de energía llamados fotones, Einstein puso una piedra decisiva para la teoría cuántica y, sin saberlo, para un mercado multimillonario. Tenía 26 años y era empleado de una oficina de patentes.

El 17 de marzo de 1905, Einstein envió a la revista Annalen der Physik el primero de sus cuatro trabajos que abrieron nuevos caminos de su annus mirabilis (año milagroso): la publicación sobre fotoelectricidad titulada "Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la emisión y transformación de la luz".

Láser, tubos fluorescentes, microelectrónica. La moderna técnica cuántica está presente en una gran parte de nuestra vida diaria. "Actualmente se puede decir que la física cuántica es seguramente también en su efecto tecnológico una de las descripciones de la naturaleza más importantes que tenemos", señaló el físico vienés Anton Zeilinger. En su laboratorio se plasmó un sueño de ciencia-ficción: el investigador logró, junto con su equipo, hacer realidad la fantasía de la teletransportación.

A través de un canal del río Danubio en Viena, los físicos teletransportaron fotones a lo largo de unos cientos de metros. Para ello, "domesticaron" el caprichoso efecto cuántico, que Einstein y sus colegas Boris Podolski y Nathan Rosen imaginaron en 1935 para demostrar que la teoría cuántica estaba incompleta.

Según las leyes del mundo cuántico, dos partículas podrían fusionarse y formar un estado "entrelazado", que sólo se puede describir como un todo, pero no a partir de las dos partes.

Ambas partículas se pueden separar espacialmente, pero sin destruir su estado. En caso de que una de las partes sea modificada, la otra cambia instantáneamente conforme al "entrelazamiento", a pesar de que no podría "saber" nada de las modificaciones de la otra partícula.

En vista de que para ello da igual si ambas partículas se encuentran en un mismo lugar o en los extremos opuestos de la galaxia, Einstein descalificó esto como "efecto fantasmagórico a distancia", ya que implicaría que existe una interacción entre ambas partículas mediada por una señal que se transmite a una velocidad superior a la de la luz, lo que contradice la Teoría Especial de la Relatividad.

"Einstein dijo que el mundo no puede estar tan loco como nos lo cuenta la mecánica cuántica. Hoy lo sabemos: el mundo está tan loco", citó Zeilinger a su colega neoyorquino Daniel Greenberger.


Una nueva tecnología
El principio de la teletransportación cuántica no sólo se limita a los fotones, que no poseen masa, sino que también funcionaría con los cuantos de materia. Sin embargo, la teletransportación de objetos más grandes, o hasta de una persona, queda por ahora en la ciencia-ficción por causas técnicas.

"Solamente la información sobre los estados cuánticos de una persona, que tendrían que transmitirse para la teletransportación, llenaría una pila de CDs de 1.000 años-luz", calculó Zeilinger. Un año luz corresponde a alrededor de diez billones de kilómetros.

Aun con la mejor técnica disponible, esta transferencia de datos demoraría eones. "Sería más fácil correr", comentó alguna vez lacónicamente Samuel Braunstein, experto británico en computación cuántica de la Universidad de York. Pero ¿para qué podrían ser alguna vez útiles la teletransportación cuántica y el "entrelazamiento"? "Investigamos las posibilidades para una nueva tecnología, que en algún momento reemplazará a la actual tecnología de la información", dijo Zeilinger.

Este tipo de informática cuántica no sólo permitiría una comunicación totalmente a prueba de escuchas, sino que también prepararía el camino para la computadora cuántica, con la que los científicos esperan lograr una nueva forma de cálculo a velocidades hoy inalcanzables, explicó Zeilinger. (DPA)

En 1905 Einstein desarrolló cuatro estudios revolucionarios.