Las Teorías de Campo Conformes (CFT’s por sus siglas en inglés) describen sistemas cuánticos cuyas propiedades físicas permanecen invariantes bajo transformaciones que preservan ángulos (localmente). Estas teorías son importantes en áreas como materia condensada, física de partículas o gravedad cuántica. En particular, si la escala de energía de un sistema varía de manera continua, usualmente llegará un punto en que el sistema se puede describir por una teoría conforme. De este modo, caracterizar los tipos de CFT’s que son físicamente significativas es un problema de alta relevancia.

Para estudiar los fenómenos de la naturaleza se utilizan campos físicos. Un campo no es más que un conjunto de funciones definidas sobre una región del espacio; y pueden ser de distintos tipos. Así, si a cada punto del espacio le asociamos un número entonces el campo se denomina escalar. Un ejemplo de campo escalar es la temperatura asociada a cada punto en una zona determinada. Si se asocia un vector a cada punto del espacio entonces se dice que el campo es vectorial, como por ejemplo, el campo eléctrico. Estos campos permiten describir matemáticamente el comportamiento de las partículas que se mueven en el interior de ellos. Similarmente, se puede estudiar la dinámica de los campos por sí mismos a nivel clásico o a nivel cuántico.

Por otro lado, el entrelazamiento cuántico es una propiedad de los sistemas cuánticos. Dos partículas entrelazadas cuánticamente están conectadas de manera tal que si se efectúa una medición en la una partícula entonces se afecta el estado de la otra, sin importar la separación espacial entre ellas. Los campos también pueden estar entrelazados cuánticamente, esto es, un campo definido en una zona A del espacio puede estar entrelazado cuánticamente con el campo definido en otra zona B del espacio.

Usando propiedades fundamentales del entrelazamiento cuántico Investigadores de la UDLA, Ecuador, entre ellos el docente investigador Oscar Lasso; la Universidad de Barcelona, España; la Universidad de Haifa, Israel y el Instituto Balseiro del Centro atómico Bariloche, Argentina, han propuesto un nuevo límite universal (independiente de la teoría) a la cantidad de entrelazamiento cuántico entre una zona de espacio-tiempo y su complemento en CFT`s generales en tres dimensiones espaciotemporales.

En el artículo publicado en Physical Review Letters, una de las revistas de Física más importantes   a nivel mundial, que alberga publicaciones de gran impacto, incluyendo el de los premios Nobel de Física entregados desde el 2011 hasta el 2023, se argumenta que tal grado de entrelazamiento no puede exceder el entrelazamiento de un campo escalar (la CFT más simple). Esto implica la existencia de un valor máximo, que viene del escalar libre, para el cociente de dos cantidades fundamentales que caracterizan a un CFT: el coeficiente que controla las correlaciones de energía entre dos puntos espaciales y una cantidad que se calcula considerando a los campos definidos sobre una esfera en tres dimensiones.

Estas cantidades se han estudiado intensivamente en varios artículos, pero hasta ahora no se había encontrado relación alguna. Los resultados publicados están acordes con resultados previamente encontrados en cuatro dimensiones. Los resultados existentes se han generalizado usando ideas completamente nuevas basadas en las propiedades estructurales del entrelazamiento cuántico.

Leer artículo completo: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.171601