Una «chuleta cuántica» que permite ocultar nuestra ignorancia en un examen

El trabajo de los científicos, en efecto, ha conseguido verificar con éxito en laboratorio una de esas extrañas ideas de la física cuántica que parecen ir en contra de toda lógica o intuición: que la ignorancia del todo implica necesariamente la ignorancia de las partes. El trabajo se acaba de publicar en « Physical Review Letters ».

«La ausencia de información total o parcial -reza el artículo- , se llama ignorancia. De forma natural, uno podría preguntarse si la ignorancia de un sistema completo implica también cierta ignorancia de sus partes. Nuestra intuición clásica nos dice que sí. Sin embargo, la teoría cuántica nos dice que no: es posible codificar información en un sistema cuántico de modo que a pesar de que exista cierta ignorancia del todo, sea imposible identificar la parte desconocida».

Jacqui Romero, física experimental de la Universidad de Queensland y autora principal del trabajo asegura que «lo que también es realmente bueno es que proporcionamos una interpretación accesible en el mundo real de una declaración que proviene de la teoría de la probabilidad pura». Para la investigadora, los hallazgos de su equipo serán importantes para los sistemas que evalúen la seguridad en el cifrado cuántico.

Según nos dice la intuición clásica, la ignorancia se puede rastrear siempre hasta su fuente . Por ejemplo, si los conocimientos de un alumno sobre un libro son incompletos, un maestro podría diseñar un examen para averiguar qué partes concretas del libro son desconocidas por el alumno. Pero ese no es el caso en el enrevesado mundo cuántico.

En palabras de Michael Kewming, coautor de la investigación, «nuestros resultados confirman que la fuente de la ignorancia del estudiante podría ocultarse al maestro utilizando sistemas cuánticos».

Y es que, según Kewming, los «alfabetos cuánticos» tienen propiedades realmente extrañas. "Digamos que el estudiante -prosigue el físico- está realizando un examen que cubre dos temas, y aunque no ha estudiado, un amigo le ha dado una valiosa chuleta sobre uno de ellos. En la situación clásica, la chuleta puede resultar muy útil al proporcionar información sobre uno de los temas, aunque el profesor aún podría averiguar el tema ignorado por el alumno. Sin embargo, una chuleta escrita con nuestro alfabeto cuántico podría contener simultáneamente información sobre ambos temas, a pesar de que parezca ser uno solo. Como resultado, el profesor no será capaz de determinar la fuente de la ignorancia de su alumno. La chuleta le habría servido para los dos temas».

Los investigadores consiguieron verificar esto de forma experimental escribiendo información en forma de fotones individuales, las partículas constituyentes de la luz. «Nuestro resultado -explica Romero- tiene implicaciones para la seguridad del cifrado basado en la física cuántica porque hemos demostrado que lo que es cierto para las "chuletas" clásicas no lo es para las cuánticas» .

Desafortunadamente para los estudiantes, las «chuletas cuánticas» tardarán aún mucho tiempo en estar disponibles fuera de los laboratorios.