Un experiment històric refuta el principi de «realisme local» d’Albert Einstein que diu que l’univers obeeix les lleis de la física i no la casualitat, i que no hi ha res que viatgi més ràpid que la llum. L’experiment, en canvi, ha demostrat que dos electrons es poden comunicar entre ells a una velocitat més ràpida que la de la llum, fet que contradiria l’afirmació del físic alemany.
El 1935, Albert Einstein va plantejar que els objectes de la Natura només estan influenciats pel seu entorn més pròxim , o bé per variables ocultes que els podrien relacionar si es trobessin més lluny; és el que s’anomena principi de localitat. El que no podia acceptar el pare de la relativitat era la predicció de la mecànica quàntica en el sentit de que dos objectes molt separats es poguessin comunicar de manera instantània. Això violava la seva creença que no es pot transmetre informació a l’Univers a una velocitat superior a la de la llum. Aquesta era la conclusió de l’anomenada paradoxa EPR, que va desenvolupar conjuntament amb els científics Boris Podolsky y Nathan Rosen.
L’any 1964, el físic John Stewart Bell va desenvolupar un teorema que s’aplica en mecànica quàntica per quantificar matemàticament les implicacions teòriques de la paradoxa EPR, de manera que permetia la seva demostració experimental. El Teorema de Bell establia que, o bé és falsa la mecànica quàntica, o bé les assumpcions quasiclàssiques d’Einstein. Els experiments de Bell desenvolupats amb posterioritat per posar a prova el teorema semblaven donar la raó a la mecànica quàntica, però encara hi havia algunes llacunes. Aquestes llacunes estaven relacionades amb fets com ara que les partícules utilitzades en els experiments no estaven prou allunyades entre sí, que la detecció dels estats no era prou eficient o que els aparells instrumentals de mesura no permetien operacions prou ràpides.
Ara, per fi, un equip de científics liderat per Ronald Hanson, de la Universitat de Tecnologia de Delft (Països Baixos), sembla que ha aconseguit la prova definitiva que demostra que la mecànica quàntica és una teoria correcta. L’equip de Hanson va entrellaçar dos electrons, atrapats dins de dos diamants, de manera que si un tenia l’spin que apuntava cap a una direcció, l’spin de l’altre apuntava necessàriament en sentit contrari.
Els investigadors van col·locar els diamants en dos edificis diferents, a una distància d’1,3 km entre ells i van fer que un dels electrons canviés de spin. Les mesures per veure en quina direcció apuntaven els spins es van prendre tan ràpidament que els electrons no tenien temps per comunicar-se entre ells, ni tan sols amb senyals que anessin a la velocitat de la llum. D’acord amb les mesures obtingudes, els electrons s’havien comunicat d’alguna manera a una velocitat superior a la de la llum.
Per fer aquest experiment, era necessari prendre decisions impredictibles de manera molt ràpida, ja que si les mesures haguessin estat predicibles, els electrons «es podrien haver posat d’acord» entre ells abans. D’aquesta manera, podria haver semblat que hi havia algun tipus de comunicació, quan en realitat no n’hi havia. Per evitar això, els investigadors de Delft van contactar amb l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), que disposa del generador quàntic de nombres aleatoris més ràpid del món. L’ICFO va dissenyar uns daus quàntics, que produïen nombres a l’atzar en 100 nanosegons, el temps que la llum triga a recórrer 30 metres; per tant, no hi havia prou temps per recórrer els 1,3 km que separaven els dos diamants.
Font: Generalitat de Catalunya
