Esta es una gran pregunta, que fue planteada por los fundadores de la mecánica cuántica a principios del siglo XX, pero que no se aclaró hasta la década de 1960. En 1964, a John Bell se le ocurrió un experimento mental con partículas enredadas que mejoró enormemente nuestra comprensión de esta cuestión.
La idea de Bell es la siguiente. Supongamos que envía un par de partículas enredadas a dos experimentadores muy separados entre sí. Por ejemplo, podría preparar un par de fotones cuyas polarizaciones están enredadas al máximo. Luego, los dos experimentadores miden la polarización de su fotón a lo largo de uno de los dos posibles ejes de medición. Según la mecánica cuántica, los resultados que obtienen los dos experimentadores serán aleatorios, pero correlacionados entre sí de una manera particular. Entonces, ¿de dónde viene la aparente aleatoriedad? ¿Es fundamental? ¿O podría haber algunas propiedades de las partículas (“variables ocultas”) que determinan los resultados, y los resultados solo nos parecen aleatorios porque no tenemos detectores lo suficientemente buenos como para medir estas propiedades? En términos generales, lo que Bell demostró fue que, para el tipo particular de correlaciones que surgen en su experimento mental, los resultados no pueden determinarse mediante variables ocultas a menos que las variables ocultas en las dos partículas se comuniquen entre sí instantáneamente, es decir, más rápido que la luz. Según la relatividad especial, tal señalización más rápida que la luz es equivalente a la transmisión de información hacia atrás en el tiempo, lo que conduce a muchas paradojas potenciales y dificultades conceptuales.
Entonces, el resultado del experimento de pensamiento de Bell a menudo se afirma como “las correlaciones que surgen del enredo cuántico no pueden explicarse por ninguna teoría que obedezca al realismo local”. Aquí, el término “local” significa básicamente, compatible con la relatividad especial, es decir, no implica una comunicación más rápida que la luz, y el término “realismo” significa que los resultados están determinados por algunas variables ocultas en lugar de surgir al azar en el momento de la medición. Entonces, la localidad o el realismo tienen que ser abandonados. La mayoría de los físicos de hoy sienten que tiene más sentido mantener la localidad y abandonar el “realismo”. Es decir, realmente hay aleatoriedad, pero las influencias no pueden propagarse más rápido que la luz.
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Posteriormente, el progreso tecnológico actualizó el experimento mental de Bell en un experimento real (de hecho, muchos experimentos reales), y las correlaciones observadas concuerdan consistentemente con las predicciones de la mecánica cuántica, tal como lo desarrolló Bell en 1964.
