Optical Quantum Entanglement in Astrophysics

Resumen

Las teorías del entrelazamiento cuántico entre dos partículas lejanas, que claramente conrman la naturaleza no local de la Mecánica Cuántica, se aplican a las partículas producidas naturalmente en los objetos astrofísicos. Estudiamos la producción y la recepción del caso de entrelazamiento cuántico más factible de observarse: la transición espontánea de dos-fotones del nivel metastable 2 2S1=2 del hidrógeno, componente conocido del espectro del continuo de las regiones ionizadas. Obtenemos la tasa de emisión de dos-fotones para cuatro objetos astrofísicos: la Nebulosa de Orión, dos nebulosas planetarias cercanas IC 2149 y NGC 7293, y la corona solar. La producción de pares entrelazados por segundo es de 5:80 × 1048, 9:39 × 1045, 9:77 × 1044 y 1:46 × 1016, respectivamente. La distribución de las direcciones de propagación de ambos fotones emitidos no se anula para ningún ángulo; por lo que es posible observar el par entrelazado a ángulos ø ≈ 0º. Debido a que el número de coincidencias de dos-fotones va como el cociente entre el tamaño del detector y la distancia al objeto astrofísico elevado a la cuarta potencia, las coincidencias son escasas; para su detección se requiere de receptores de un tamaño mucho mayor que los que existen en la actualidad.