¿Qué es el entrelazamiento y qué NO permite?
El entrelazamiento cuántico es la correlación más verificada de la física — y la palabra más sobrevendida del marketing cuántico. Esta entrada del diccionario de Rosetta Quantum pone las dos mitades lado a lado: el registro medido (una violación de Bell libre de resquicios en 2015, un enlace satelital sobre 1.203 km en 2017, un estado entrelazado de 120 cúbits en 2025 — fuentes abajo) y los teoremas de imposibilidad que el marketing omite. La versión más corta de la segunda mitad: el entrelazamiento, por sí solo, transmite exactamente cero información (teorema de no-comunicación; Ghirardi, Rimini & Weber, Lettere al Nuovo Cimento 27, 293, 1980). Es la secuela de nuestra entrada sobre qué es un cúbit y cómo funciona un computador cuántico.
¿Qué es el entrelazamiento, exactamente?
El entrelazamiento es un estado conjunto de dos o más sistemas cuánticos que no puede escribirse como ninguna lista de estados locales separados — el nombre técnico es estado no separable (Nielsen & Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, cap. 2). Medida por separado, cada partícula entrelazada se comporta como una moneda justa: aleatoriedad irreducible. Medidas en conjunto — y solo cuando los dos registros de medición se juntan después — los resultados muestran correlaciones más fuertes que las que cualquier modelo clásico local puede producir.
Esa última frase no es retórica; es un número. En 1964, John Bell demostró que todo modelo local de variables ocultas obedece una cota dura — en la forma CHSH, S ≤ 2 (Bell, Physics Physique Fizika 1, 195, 1964). La mecánica cuántica predice hasta S = 2√2 ≈ 2,828, y no más — la cota de Tsirelson (Tsirelson, Lett. Math. Phys. 4, 93, 1980). La ventana entre 2 y 2,828 es donde vive el entrelazamiento experimentalmente: cada test de Bell de la tabla de abajo es una medición de S dentro de esa ventana.
Aquí muere un mito: las partículas entrelazadas no «se hablan». La correlación vive en la estadística conjunta, y la estadística conjunta solo se ve cuando los dos cuadernos de laboratorio viajan — clásicamente, a la velocidad de la luz o menos — hasta la misma mesa.
¿Cómo sabemos que es real?
Porque la ventana de Bell se viene midiendo hace cinco décadas, con las salidas de emergencia soldadas una por una. Freedman y Clauser produjeron la primera violación de laboratorio en 1972 (Phys. Rev. Lett. 28, 938). Los experimentos de Aspect en Orsay sumaron analizadores de conmutación rápida en 1982 (Phys. Rev. Lett. 49, 1804). En 2015 el grupo de Delft cerró los resquicios de detección y localidad a la vez: espines de electrón separados 1,3 km, S = 2,42 ± 0,20, p = 0,039 (Hensen et al., Nature 526, 682, 2015; arXiv:1508.05949). En 2017 el satélite Micius distribuyó pares de fotones entrelazados a estaciones separadas 1.203 km y midió una violación de Bell de 2,37 ± 0,09 «bajo condiciones estrictas de localidad de Einstein» (Yin et al., Science 356, 1140, 2017; arXiv:1707.01339). El Nobel de Física 2022 fue para Aspect, Clauser y Zeilinger «por experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y siendo pioneros de la ciencia de la información cuántica» (Real Academia Sueca de Ciencias, octubre 2022).
El registro tiene también una rama de ingeniería. En diciembre de 2024, Quantinuum reportó un estado GHZ — el estado entrelazado multipartito canónico — sobre 50 cúbits lógicos en su sistema H2, con fidelidades lógicas reportadas entre 98,09% y 99,06%; esa cifra es reporte del vendor en un blog, no un paper revisado por pares (The Quantum Insider, 13 de diciembre de 2024). En octubre de 2025, IBM reportó el mayor estado entrelazado publicado a la fecha: un GHZ de 120 cúbits con fidelidad 0,56(3), por encima de la línea de 0,5 que certifica entrelazamiento multipartito genuino — con la letra chica de los propios autores en el mismo abstract: una tasa de post-selección del 28% (IBM, «Big cats: entanglement in 120 qubits and beyond», arXiv:2510.09520). La salvedad estaba en la fuente primaria, como casi siempre — ese patrón tiene su propia entrada en nuestro ledger.
| Año | Resultado | Número | Fuente |
|---|---|---|---|
| 1935 | Se publica la paradoja EPR | — | Einstein, Podolsky & Rosen, Phys. Rev. 47, 777 |
| 1964 | Se deriva la desigualdad de Bell | S ≤ 2 para modelos locales | Bell, Physics Physique Fizika 1, 195 |
| 1972 | Primera violación en laboratorio | — | Freedman & Clauser, Phys. Rev. Lett. 28, 938 |
| 1982 | Violación con conmutación rápida | — | Aspect et al., Phys. Rev. Lett. 49, 1804 |
| 2015 | Violación libre de resquicios, espines a 1,3 km | S = 2,42 ± 0,20, p = 0,039 | Hensen et al., Nature 526, 682 (arXiv:1508.05949) |
| 2017 | Distribución satelital de pares, 1.203 km | Violación de Bell 2,37 ± 0,09 | Yin et al., Science 356, 1140 (arXiv:1707.01339) |
| 2022 | Premio Nobel de Física | — | Real Academia Sueca de Ciencias, oct 2022 |
| 2024 | GHZ de 50 cúbits lógicos (reporte del vendor) | 98,09–99,06% de fidelidad lógica | Quantinuum vía The Quantum Insider, dic 2024 |
| 2025 | Mayor estado GHZ publicado | 120 cúbits, F = 0,56(3), 28% post-seleccionado | IBM, arXiv:2510.09520 |
¿Por qué el entrelazamiento no puede enviar un mensaje?
Porque la estadística de tu lado no cambia cuando tu contraparte mide — ese es el teorema de no-comunicación (Ghirardi, Rimini & Weber, Lettere al Nuovo Cimento 27, 293, 1980; la forma de libro de texto está en Nielsen & Chuang, cap. 2), y es un teorema de la propia mecánica cuántica, no una limitación de ingeniería a la espera de mejor hardware. Localmente ves una moneda justa antes, durante y después de la medición remota. La correlación solo aparece cuando los dos registros de medición se comparan — por un canal clásico, a la velocidad de la luz o menos. La relatividad no está bajo amenaza en ninguna fila de la tabla de arriba.
La teleportación es la pieza más limpia del expediente. Mover un estado de cúbit desconocido de Alice a Bob consume un par entrelazado más dos bits clásicos enviados por la vía ordinaria (Bennett et al., Phys. Rev. Lett. 70, 1895, 1993); el primer experimento llegó en 1997 (Bouwmeester et al., Nature 390, 575). Sin los dos bits clásicos, Bob tiene ruido. La contabilidad del propio protocolo es la prueba de que el entrelazamiento es un recurso que se gasta junto a la comunicación — nunca un sustituto de ella.
¿Qué más prohíbe el entrelazamiento?
Tres resultados de imposibilidad más definen el término con tanta precisión como los tests de Bell. No se puede copiar un estado cuántico desconocido — el teorema de no-clonación (Wootters & Zurek, Nature 299, 802, 1982; independientemente Dieks, Phys. Lett. A 92, 271, 1982) — y por eso el entrelazamiento no se puede «amplificar» como una señal de radio, y por eso los repetidores cuánticos son ingeniería dura y no una actualización de firmware. El entrelazamiento máximo no se puede compartir libremente: si dos cúbits están máximamente entrelazados entre sí, ninguno puede estar entrelazado con un tercero en absoluto — la monogamia del entrelazamiento (Coffman, Kundu & Wootters, Phys. Rev. A 61, 052306, 2000). Y hasta las correlaciones cuánticas tienen techo: ningún experimento ha producido jamás un S por encima del 2√2 ≈ 2,828 de Tsirelson (Tsirelson, 1980).
| Prohibido | Teorema | Fuente |
|---|---|---|
| Cualquier mensaje solo por entrelazamiento — FTL o no | Teorema de no-comunicación | Ghirardi, Rimini & Weber, Lett. Nuovo Cimento 27, 293 (1980) |
| Copiar un estado cuántico desconocido | Teorema de no-clonación | Wootters & Zurek, Nature 299, 802 (1982); Dieks, Phys. Lett. A 92, 271 (1982) |
| Compartir libremente el entrelazamiento máximo | Monogamia del entrelazamiento | Coffman, Kundu & Wootters, Phys. Rev. A 61, 052306 (2000) |
| Correlaciones por encima de S = 2√2 ≈ 2,828 | Cota de Tsirelson | Tsirelson, Lett. Math. Phys. 4, 93 (1980) |
| Elegir qué resultado obtiene cualquiera de las partes | Aleatoriedad de la regla de Born; es lo que bloquea la señalización | Nielsen & Chuang, cap. 2 (estándar) |
¿Para qué sirve entonces el entrelazamiento?
Como recurso que se gasta, no como canal por el que se habla. La distribución de claves basada en entrelazamiento es una clase de protocolo que funciona — E91 (Ekert, Phys. Rev. Lett. 67, 661, 1991) — aunque sobre su despliegue nuestro veredicto sigue en pie: 0 de 6 agencias de seguridad con posición publicada recomiendan QKD como control primario hoy. Dentro de un computador cuántico, cada compuerta de dos cúbits fabrica entrelazamiento; ahí es donde el recurso hace trabajo computacional, y por eso los récords GHZ se leen como benchmarks de control — el propio abstract de IBM presenta su estado gato de 120 cúbits como «una demostración de buen control y supresión de ruido», no como una computación (arXiv:2510.09520). Y el entrelazamiento no deroga los techos: las clases de problema que la computación cuántica no va a acelerar siguen sin acelerarse por muchos cúbits que se entrelacen. El marcador de Rosetta Quantum sigue donde estaba: solves con ventaja verificados atribuibles a hardware entrelazado, en nuestro ledger a la fecha, 0.
Qué no sabemos
- Si los récords de control a escala GHZ se traducen en ventaja computacional en alguna carga real — nuestro marcador de advantaged solves sigue en 0, y un estado gato con fidelidad 0,56 es una demo de control, no un solve (arXiv:2510.09520).
- La cifra de 50 cúbits lógicos de Quantinuum es reporte del vendor en un blog; a nuestra fecha de producción no encontramos versión revisada por pares para citar (The Quantum Insider, dic 2024).
- Por qué la naturaleza se satura en el 2√2 de Tsirelson y no en el límite superior de no-señalización — una pregunta de fundamentos genuinamente abierta, con el «¿por qué no más?» aún sin respuesta en la literatura que citamos.
- Si los enlaces satelitales de entrelazamiento escalan a redes de repetidores con tasas de clave útiles — 1.203 km es un récord medido de distribución (Science 356, 2017), no una red desplegada.
Rosetta Quantum publica veredictos con datos crudos reproducibles. Esto es contenido educativo, no un claim de producto.