La US participa en el mayor experimento mundial de física cuántica

Los participantes generaron secuencias de ceros y unos lo más aleatorios posible a través de un videojuego.

El 30 de noviembre de 2016, y de manera simultánea en Australia, China, Austria, Alemania, Suiza, Italia, Francia, España, Argentina, Chile y EEUU, se llevaron a cabo 13 experimentos de física cuántica para comprobar, usando partículas de luz, átomos y sistemas superconductores, la violación de la desigualdad de Bell, un límite descubierto por el físico John S. Bell, cuya superación nos enseña que en la naturaleza hay correlaciones entre sistemas separados que no se pueden explicar suponiendo que los experimentos revelan propiedades preexistentes.

La novedad de estos 13 experimentos simultáneos, cuyos resultados se publican en la prestigiosa revista Nature, es que, por vez primera, las miles de decisiones que requiere cada experimento fueron tomadas directamente por humanos, y no por máquinas o dispositivos físicos que pudiesen estar compinchados con las partículas de luz o los átomos. Para ello, los 13 experimentos contaron con la ayuda de más de 100.000 personas que, a través de internet y usando juegos e infraestructuras creadas por el Instituto de Ciencias Fotónicas de Castelldefels (Barcelona), generaron larguísimas secuencias de ceros y unos que iban indicando a cada laboratorio qué medidas tenían que hacer. Así, de hecho este proyecto bautizado como The BIG Bell Test (el gran experimento de Bell), superó todas las expectativas de los científicos.

Los resultados de todos y cada uno de los experimentos demuestran la superación del límite de Bell, confirmando así las predicciones de la física cuántica. Más allá del resultado científico en sí mismo, la iniciativa BIG Bell Test muestra cómo las redes globales permiten que decenas de miles de personas participen directamente en una investigación científica puntera.

El profesor de la Universidad de Sevilla (US), Adán Cabello, uno de los firmantes del artículo, señala que este es "probablemente el mayor experimento de la historia de la física, si lo medimos por el número de participantes" y "muestra, de una manera nunca vista antes, que la ciencia es una empresa colectiva de la humanidad".

La Universidad de Sevilla ha colaborado en uno de los 13 experimentos, el experimento de Bell con partículas de luz "con entrelazamiento en contenedor temporal" llevado a cabo en la Universidad de Concepción, en Chile. Entre las contribuciones del Big Bell Test, el profesor de la US destaca "lo curioso que es ver cómo sistemas físicos muy dispares, sometidos simultáneamente a preguntas muy diferentes en distintas partes del planeta, siguen todos exactamente las mismas leyes".

Los experimentos de Bell permitirán en el futuro comunicaciones imposibles de espiar.

>Referencia bibliográfica:Challenging local realism with human choices The BIG Bell Test Collaboration. Publicado en Nature volumen 557, pages 212–216 (2018) doi:10.1038/s41586-018-0085-3.

Así fue el experimento

Durante las 48 horas en las que era 30 de noviembre de 2016 en algún lugar del planeta, los participantes contribuyeron a la iniciativa, generando secuencias de ceros y unos lo más aleatorios posible a través de un videojuego. Cada uno de estos bits se utilizó para controlar en tiempo real las condiciones experimentales de los laboratorios. Movieron espejos, filtros polarizadores, placas de onda, y otros elementos situados en tablas ópticas y que afectan al tipo de mediciones que se realizan en los diferentes sistemas cuánticos en cada laboratorio.

Juntos, todos los participantes proporcionaron a los científicos millones de decisiones impredecibles e independientes que se usaron para medir sus partículas. Esta independencia es una característica crucial para que las conclusiones de las pruebas de Bell sean válidas. Utilizando las secuencias proporcionadas por los participantes, los científicos han podido verificar si sus partículas estaban entrelazadas o no por la "acción fantasmagórica a distancia" que Einstein no podía aceptar. En pocas palabras, la prueba de Bell establece que los investigadores tienen que hacer sus mediciones con la ayuda de decisiones humanas y calcular el parámetro Bell (también conocido como el parámetro S). Si el mundo es como cree Einstein, predecible y sin "acciones espeluznantes a distancia", entonces S no puede ser mayor que 2. Es decir, S siempre debe ser menor que 2. De lo contrario, la desigualdad ha sido violada, indicando la presencia de Intrínsecamente fenómenos cuánticos.

A las 13:00, el número mínimo de participaciones necesarias para asegurar suficientes bits para alimentar los experimentos ya había sido superado, registrándose por encima de 1000 bits por segundo de manera estable durante varias horas. A principios de la tarde, algunos de los laboratorios habían podido obtener resultados preliminares, confirmando violaciones de la desigualdad de Bell, y refutando así a Einstein, dando su apoyo total a las predicciones de la física cuántica.