¿Qué tan cerca (o distante) estamos de usar eficientemente la comunicación basada en entrelazamiento cuántico? ¿Cuáles son los mayores avances científicos necesarios para lograr esto?

Tienes que precisar qué quieres decir con “uso eficiente de la comunicación basada en el entrelazamiento cuántico“. Supongo que abordas la supuesta comunicación FTL. Si es así, entonces muy, muy distante.

En primer lugar, el enredo cuántico no permite la comunicación FTL. Puede parecer que cuando mide una parte enredada, el resultado determina el resultado que obtenemos de la otra parte. Pero no hay ningún proceso que tenga lugar aquí. No hay cambio dinámico de un estado o de ningún tipo.

El enredo es solo una propiedad estática de un estado.

Como cuando un objeto (clásico) se divide en dos, ahora sabemos que ambos tienen momentos opuestos (conservación del momento). Si medimos el impulso de uno, entonces inmediatamente sabemos el impulso del otro.

En mecánica cuántica las cosas son un poco más complicadas, pero la idea es la misma. Si mide un observable, llamémoslo A, entonces de su resultado puede inferir el resultado de medir el mismo observable en la segunda parte. Pero el segundo observador podría elegir diferentes observables, digamos B, y luego no sabrá nada. Por supuesto, él podría inferir los resultados de medir B por usted … pero usted decidió medir A.

Si usted y la segunda parte escriben los resultados de muchas mediciones repetidas (y en cada paso el resultado es probabilístico), cuando toman los resultados juntos observan que no pueden describirlos utilizando la teoría de probabilidad clásica. Esto es lo que realmente es el enredo: un estado que permite ciertas correlaciones de resultados de medición que no pueden ser descritos por la teoría de probabilidad clásica.

El segundo problema que mencionó es: “SETI debería estar buscando corrientes de partículas enredadas”. La cuestión es que al tener una partícula, ahora nunca se puede enredar o no (o con qué). Necesita datos de ambas partes para detectar enredos.

También hay otro aspecto cuando el enredo cuántico puede ser útil en la comunicación, a saber, la comunicación segura. Esto se puede hacer hoy y algunas personas lo hacen, pero todavía no tengo ninguna aplicación práctica.