Tercera de Tres Partes
Raúl De La Rosa
Durante décadas no se vislumbró una forma de confrontar experimentalmente las predicciones de las teorías de variables ocultas con las de la mecánica cuántica. En la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló una desigualdad matemática para las teorías de variables ocultas (HVT), la cual impone un límite a la correlación entre resultados de un gran número de mediciones, y sería violada por la mecánica cuántica. Clauser et al. (1969) propusieron un experimento real para probar las HVT y formularon una desigualdad de Bell en términos de coincidencias de detección de pares de fotones en un estado imbricado de polarización originado en una transición atómica de dos fotones. Los fotones viajan en direcciones opuestas, cada uno atraviesa un polarizador y se miden las coincidencias de detección del par de fotones en diferentes configuraciones de la orientación de los polarizadores.
A comienzos de la década de 1980, Aspect et al. (1982) realizaron uno serie de experimentos que zanjaron la discusión, mostrando inequívocamente la violación de la desigualdad de Bell, incluso cambiando la orientación de los polarizadores después de la emisión del par de fotones para evitar la justificación de que el átomo pudiera tener conocimiento del arreglo experimental antes de la emisión. Muchas y muchos distinguidos físicos actuales iniciaban sus doctorados en esos años y sus primeras charlas científicas de doctorado fueron sobre este tema.
Anton Zeilinger, Daniel Greenberger y Michael Horne introdujeron en 1990 (Bouwmeester et al., 1999) los estados imbricados de tres fotones, o estado de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ), abriendo el camino para la nueva era de tecnologías basadas en la información cuántica que requiere estados imbricados de múltiples qubits: teleportación, computación y criptografía cuánticas. El 29 de septiembre de 2017 se realizó la primera videoconferencia segura con encriptación cuántica entre Viena y Beijing como resultado de un proyecto iniciado en el 2013 que utiliza un satélite chino para realizar experimentos de física cuántica entre la Tierra y el espacio.
Es innegable que la ciencia de la óptica y la fotónica ha cambiado nuestra visión de la naturaleza y nuestra concepción del universo y ha hecho posible la confrontación y corroboración experimental de las teorías físicas fundamentales, constituyéndose simultáneamente en la base de una miríada de tecnologías modernas.
Esta revisión versa sobre las múltiples tecnologías y aplicaciones de la óptica y la fotónica y, especialmente, su impacto en la economía mundial, que ha conducido a la formulación de algunas iniciativas regionales y nacionales en óptica y fotónica. Sería excelente tener bien claros los objetivos primordiales de la Óptica, así como una propuesta justificada de elaboración de un Plan Nacional de desarrollo en Óptica y Fotónica adecuado a las necesidades de México, pues, por ejemplo, hoy en día el entrelazamiento cuántico es una herramienta que todo el mundo usa en las ciencias de la información cuántica y de las super computadoras cuánticas. Y ustedes, ¿cómo la ven?
