En un logro innovador, investigadores han revelado un análogo cuántico de la segunda ley de la termodinámica, abriendo nuevas puertas en la ciencia de la información cuántica. Este descubrimiento, anunciado en julio de 2025, introduce el concepto de una "batería de entrelazamiento", un sistema cuántico que permite transformaciones perfectamente reversibles de los estados cuánticos.
La segunda ley de la termodinámica típicamente describe la tendencia de los sistemas hacia el desorden. Sin embargo, aplicar este principio en el ámbito cuántico ha sido un desafío significativo. El enfoque innovador del equipo involucra una batería de entrelazamiento, que almacena y facilita el intercambio de entrelazamiento durante las transformaciones de estado.
Al inyectar o extraer entrelazamiento de la batería, los científicos demostraron que cualquier transformación de entrelazamiento de estado mixto puede hacerse perfectamente reversible. Este avance aborda el problema de larga data de la irreversibilidad en la manipulación del entrelazamiento cuántico, particularmente bajo las restricciones de operaciones locales y comunicación clásica (LOCC).
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de la física teórica, ofreciendo un camino para comprender y controlar redes cuánticas complejas. Los principios de la batería de entrelazamiento pueden generalizarse a "baterías de recursos", preservando otros recursos cuánticos como la coherencia o la energía libre. Esto podría revolucionar las futuras tecnologías cuánticas, conduciendo a sistemas altamente eficientes.
"Podemos tener una batería que se supone que preserva la coherencia o la energía libre, y luego podemos formular un marco reversible en este entorno", explica Alexander Streltsov, el autor principal. Este nuevo marco ofrece una prueba unificada basada en principios físicos establecidos, prometiendo remodelar nuestra comprensión y manipulación del mundo cuántico. (En Latinoamérica, se podría añadir: 'Este descubrimiento podría tener un impacto significativo en el desarrollo de tecnologías avanzadas, abriendo nuevas posibilidades para la investigación en la región.')