Un grupo de físicos ha puesto en duda un postulado histórico de la mecánica cuántica: ¿son realmente necesarios los números imaginarios? Un equipo de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) y del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) ha revelado un hallazgo sorprendente: la mecánica cuántica puede describirse íntegramente mediante números reales convencionales. El estudio, publicado en la revista Physical Review Letters, ha sido distinguido como «Highlight» por la Sociedad Americana de Física.
Durante décadas, la teoría se ha fundamentado en los números complejos, en los que la parte real codifica la amplitud de un estado cuántico y la imaginaria su fase. Se consideraba que estas cifras singulares (cuyo cuadrado es un número negativo) eran imprescindibles, pues se creía que sin ellas resultaba imposible describir fenómenos cuánticos clave, desde la interferencia hasta el entrelazamiento. En 2021, un equipo internacional liderado por Marc-Olivier Renou publicó un artículo en Nature en el que demostraba que cualquier versión de la mecánica cuántica basada exclusivamente en números reales podía ser refutada experimentalmente. Aquello parecía ser el veredicto definitivo.
Sin embargo, la profesora Dagmar Bruß y su estudiante de doctorado Pedro Barrios Hita han revisado una de las premisas fundamentales. En lugar de exigir una identidad matemática total al combinar sistemas cuánticos, optaron por un enfoque distinto basado en el sentido físico y no en postulados formales: si una operación afecta solo a uno de dos subsistemas independientes, no debería tener un efecto medible en el segundo. Esta condición, tan sencilla como lógica, resultó ser determinante.
El resultado dejó atónito al equipo: surgió toda una familia de teorías cuánticas formuladas exclusivamente con números reales que predicen exactamente lo mismo que la mecánica cuántica estándar para cualquier experimento imaginable.
«Ambos marcos teóricos ofrecen predicciones idénticas para cualquier experimento concebible», explicó la profesora Bruß. «Esto implica que, bajo este enfoque, los números imaginarios no son fundamentales en la mecánica cuántica y, en principio, pueden sustituirse por formulaciones alternativas que empleen números reales».
¿Qué implicaciones prácticas tendrá esto, desde la computación cuántica hasta las comunicaciones seguras? Es una pregunta que aún no tiene respuesta, y los experimentalistas apenas comienzan a analizar las consecuencias. No obstante, la simple existencia de esta formulación equivalente transformará nuestra comprensión de los cimientos matemáticos de la teoría: resulta que lo que parecía un rasgo esencial de la realidad física podría ser, simplemente, una herramienta de cálculo muy conveniente.
