Francis en Luciérnagas: El premio Nobel de Física de 2022

Por Francisco R. Villatoro, el 24 noviembre, 2022. Categoría(s): Ciencia • Colaboración externa • Física • Noticias • Physics • Recomendación • Science ✎ 5

He participado en el episodio «El entrelazamiento cuántico y los premios Nobel de Física 2022. Francisco Villatoro», 23 nov 2022 [iVoox], del programa de radio Luciérnagas@Luciernagas_20, presentado por Dante Cáceres. Como en los últimos años colaboro hablando de los Premios Nobel de Ciencias, en este caso del de Física (próximamente hablaré de los demás). Te recuerdo que este podcast de divulgación científica se emite todos los martes a las 22:40 horas (hora de Madrid) en el canal de Radio Santa María de Toledo, de la Radiotelevisión Diocesana. Se repite la emisión los miércoles a las 03:00 horas y los domingos a las 24:00 horas.

El francés Alain Aspect (75 años), Univ. Paris-Saclay y École Polytechnique (Francia), el estadounidense John F. Clauser (79 años), Univ. California en Berkeley (EEUU), y el austriaco Anton Zeilinger (77 años), Univ. Vienna (Austria) han logrado el Nobel de Física de 2022 por sus experimentos con fotones entrelazados que mostraron la violación de las desigualdades de Bell y por ser los pioneros de la ciencia de la información cuántica. En el podcast se discute la crítica de Einstein a la completitud de la mecánica cuántica, al hilo de su interpretación ontológica de la función de onda que sugiere la existencia de una teoría clásica estadística de variables ocultas subyacente; dicha crítica se sustanció en su famoso artículo EPR de 1935, que llevó a John S. Bell a proponer en 1964 sus famosas desigualdades de Bell. Destaca Dante que Bell merecía el Nobel, pero al fallecer en 1990, muy pronto para este Nobel, la Academia Sueca perdió su oportunidad.

Clauser realizó en 1972 el primer experimento que incumplía con dichas desigualdades (en su variante CHSH), pero tenía resquicios (loopholes). Aspect propuso en 1975 un experimento para evitarlos, que realizó con éxito en 1982, aunque aparecieron más resquicios. Zeilinger demostró el teletransporte cuántico en 1997 y ha realizado gran número de experimentos para eliminar todos los resquicios. Oficialmente todos fueron eliminados en el experimento de 2015 del grupo de Ronald Hanson (Univ. Delft, Países Bajos), que colocó a los tres pioneros en la antesala del Nobel (LCMF, 28 ago 2015). Hoy en día el entrelazamiento cuántico es una herramienta que todo el mundo usa en la ciencias de la información cuántica y de los ordenadores cuánticos. Más información en «Premio Nobel de Física 2022: Aspect, Clauser y Zeilinger por ser pioneros del uso del entrelazamiento cuántico en información cuántica», LCMF, 04 oct 2022, y «Francis con Aparici y Alsina sobre el premio Nobel de Física de 2022», LCMF, 12 oct 2022.

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5 Comentarios

  1. Un comentario: estuve escuchando su charla y me llamo la atencion eso de que para cumplimentar mecanismos subyacentes a la mecanica cuantica deberia haber objetos (sub-cuanticos) que se movieran cientos o miles de veces la velocidad de la luz, y que eso contradice la teoria de la Relatividad.
    Dado que hay un divorcio entre la teoria de la relatividad y la mecanica cuantica ¿que importa lo que diga la relatividad sobre estas entidades sub-cuanticas? Pareciera que estan fuera del alcance de esta teoria, que la relatividad se refiere unicamente a macro objetos.

    1. Juan, no hay ningún divorcio entre relatividad y cuántica, de hecho, la teoría más exitosa (el modelo estándar) es una teoría cuántica de campos que combina relatividad y cuántica con éxito. Lo único que pasa es que no entendemos la naturaleza cuántica del espaciotiempo, es decir, cómo ligar la gravitación (la relatividad general) con la cuántica para que se obtenga una teoría renormalizable libre de indeseados infinitos. Toda la Naturaleza observada hasta ahora es relativista. No es necesario recurrir a ninguna física no relativista (efectos superlumínicos) para obtener una explicación (innecesaria a día de hoy) de la física cuántica mediante una teoría de variables ocultas.

  2. 1. es cierto lo de los niveles en el multiveso?
    2. Crees que es mas probable que exista el multiverso por lo que sabes hasta hoy en dia?
    3. el primer nivel es el multiverso inflacionario. eso significa que en la epoca de la inflacion se produjeron brubujas de hubble? por que son infinitas si es que el multiverso existe?
    4. no entiendo la topologia de los universos, como serian esas burbujas si son infinitas de 3 d espaciales curvadas en 4d espacial? se tocarian entre si al crecer que haye entre ellas?
    hay un multiverso previo al nacimiento de nuestro universo es otro nivel de multiverso?

    1. Martin, (1) la idea especulativa de Max Tegmark de los niveles del multiverso no es ciencia, sino divulgación científica (Tegmark la introdujo para una artículo en Scientific American).

      (2) El único multiverso razonable es el inflacionario, por desgracia no sabemos qué teoría inflacionaria es la correcta y si dicha teoría requiere del multiverso; en mi opinión la teoría correcta no exigirá un multiverso, pero es solo una opinión.

      (3) Los modelos inflacionarios eterno y caótico que predicen un multiverso con infinitas burbujas están descartados por los datos cosmológicos.

      (4) La topología de los universos burbujas no es predicha por los modelos inflacionarios; en principio solo sabemos que habrá universos con curvatura positiva, nula y negativa. La topología es relevante en la escala de Planck si se usa una gravitación cuántica que permita un espaciotiempo de tipo espuma con fluctuaciones de la geometría tan grandes que afecten a la topología; como no disponemos de ninguna gravitación cuántica no se puede hablar de la toplogía del espaciotiempo. En cualquier caso un espaciotiempo geométricamente plano puede tener una topología no trivial, como el espacio dodecahédrica de Poincaré (https://www.nature.com/articles/nature01944).

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