En la física teórica, la no localidad cuántica es un fenómeno sorprendente en el cual las estadísticas de medición de un sistema cuántico multipartito no permiten una interpretación basada en variables ocultas locales. En términos más sencillos, sugiere que las partículas entrelazadas pueden influirse mutuamente de manera instantánea, independientemente de la distancia que las separe.
Historia y la Paradoja EPR
En 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen publicaron el famoso artículo EPR, donde describieron dos partículas separadas espacialmente que poseen posiciones y momentos perfectamente correlacionados como consecuencia directa de la teoría cuántica. El objetivo de Einstein y sus colegas era utilizar el principio clásico de localidad para cuestionar si la función de onda cuántica era una descripción completa de la realidad.
Este debate llevó a la formulación de estados entrelazados. Consideremos el estado de dos partículas antes de la medición, representado matemáticamente como:
Para comprender este estado, es necesario definir las bases de medición, como se muestra a continuación:
El Concepto de "Steering" o Dirección
En un experimento típico, dos observadores, Alice y Bob, miden sus respectivas partículas. Si Alice mide el espín de su partícula en la dirección Z, el estado de la partícula de Bob colapsa instantáneamente a un estado correlacionado. Este fenómeno fue denominado por Erwin Schrödinger como steering (dirección).
Compatibilidad con la Relatividad Especial
A pesar de la apariencia de "acción a distancia", la no localidad cuántica no permite la comunicación más rápida que la luz. Debido a que los resultados de las mediciones individuales son aleatorios, no se puede enviar un mensaje deliberado utilizando el colapso de la función de onda. Por lo tanto, es totalmente compatible con la relatividad especial y el límite de velocidad universal de la luz, evitando cualquier conflicto con la causalidad.
Conclusiones Fundamentales
La no localidad cuántica ha sido verificada experimentalmente en numerosas ocasiones, desafiando nuestra intuición clásica sobre el espacio y la materia. Aunque algunas interpretaciones, como la de los Muchos Mundos, evitan la no localidad al violar supuestos del teorema de Bell, la mayoría de las teorías aceptan que el universo posee una naturaleza intrínsecamente no local a nivel cuántico.