¿Puede la luz solar producir un entrelazamiento cuántico?

INGENIERÍA CUÁNTICA.

Un preprint de 2026, aún sin revisión por pares, registra una violación de la desigualdad de Bell generando entrelazamiento cuántico con luz solar filtrada, sin necesidad de un láser convencional.

¿Puede una fuente tan caótica como el Sol producir entrelazamiento cuántico, ese fenómeno reservado hasta ahora a montajes de laboratorio dominados por láseres de precisión? Un preprint depositado en 2026 sostiene que sí. Conviene subrayar desde el principio que se trata de un trabajo aún no revisado por pares, de modo que sus cifras y conclusiones deben leerse como resultados comunicados por los autores, sujetos a posibles revisiones. Con esa cautela, el hallazgo no convierte la luz solar en un láser gratuito: convierte un problema físico en un problema de ingeniería, y esa distinción lo cambia todo.

Por qué la luz solar puede entrelazar fotones (sin comportarse como un láser).

Un preprint de 2026, describe un experimento en el que se filtra una pequeña fracción de su luz y la lleva a un cristal que genera los pares. La rareza: una fuente caótica puede alimentar entrelazamiento cuántico si la ingeniería impone el orden.

1. No es entrelazamiento «natural» del Sol. La radiación solar solo bombea el cristal; los pares entrelazados nacen dentro del montaje.
2. Superar 2 importa más que acercarse a 2,828. El valor S = 2,5408 ± 0,2171 rebasa el límite clásico, con evidencia todavía modesta.
3. La aparente gratuidad tiene precio. Filtrar el ruido mejora la pureza, pero reduce los eventos útiles y alarga la medición.
4. El sistema necesita una lente de Fresnel de unos 1,4 metros cuadrados. Sustituir precisión óptica por abundancia exige recoger mucha luz.
5. El láser no desaparece de la carrera. Sigue siendo más estable y práctico cuando importan la tasa, la repetibilidad y la operación continua.

"El Sol es incoherente y caótico; el láser, preciso y estable. El preprint intercambia uno por otro a cambio de mucha más ingeniería".

El trabajo, titulado Generating quantum entanglement from sunlight y firmado por seis investigadores, sostiene que la radiación del Sol, térmica e incoherente, puede bombear un proceso óptico no lineal y generar pares de fotones correlacionados suficientemente limpios como para violar una desigualdad de Bell. La clave, según el preprint, no está en el astro, sino en el embudo de filtros y estadística que hay que construir a su alrededor.

Lo que creíamos: el láser como requisito.

Durante décadas, la práctica experimental asumió que producir entrelazamiento fotónico de calidad exigía una fuente coherente. El láser aportaba lo que la física parecía reclamar: una frecuencia estrecha, una dirección bien definida, una fase estable y una temporización precisa que permitían generar pares de fotones sin quedar sepultados bajo el ruido. Esa arquitectura funcionaba tan bien que la coherencia del láser terminó confundiéndose con una condición necesaria.

Sin embargo, el mecanismo físico subyacente nunca impuso realmente esa exigencia. La conversión paramétrica espontánea descendente (SPDC), el proceso que divide un fotón de bombeo en dos fotones hijos llamados señal e idler, solo requiere fotones con energía suficiente y un ajuste de fase adecuado dentro de un material no lineal. El láser facilitaba la tarea, pero no era, en teoría, imprescindible. Un antecedente reciente ya había demostrado, según recoge APS Physics, que la coherencia láser no es un requisito absoluto: era posible bombear con un LED, una fuente incoherente controlada, y aun así obtener entrelazamiento verificable.

Montaje experimental de concentración solar acoplado a un cristal no lineal para la generación de pares de fotones mediante conversión paramétrica espontánea descendente (SPDC). Crédito: adaptado del preprint "Generating quantum entanglement from sunlight" (arXiv, 2026).

Qué dicen que hicieron con la luz solar.

El experimento descrito da un paso más y sustituye el LED por la fuente más desordenada y abundante que existe: la luz solar directa. Según el preprint, el montaje recoge la radiación mediante una lente de Fresnel de 1 metro por 1,4 metros, es decir, alrededor de 1,4 metros cuadrados de superficie de captación. A continuación, un concentrador cónico condensa esa luz y la acopla a una fibra multimodo que la conduce hacia el elemento no lineal donde ocurre la SPDC.

La palabra clave aquí es bombeo. En óptica cuántica, la fuente que alimenta el proceso no lineal actúa como el motor que provee los fotones capaces de desdoblarse en pares. Que ese motor sea luz térmica en lugar de un haz coherente introduce una dificultad enorme, porque la radiación solar contiene una multitud de frecuencias, direcciones y modos espaciales mezclados sin orden aparente. Domesticar esa mezcla exige un filtrado espectral, espacial y temporal severo: seleccionar únicamente el estrecho subconjunto de modos que el proceso y los detectores pueden aprovechar, y descartar todo lo demás. Es, en el fondo, el primer paso para hablar con propiedad de una fuente de luz solar cuántica, y no de una simple curiosidad óptica.

Conviene subrayar qué se afirma y qué no. El resultado no implica que todos los fotones del Sol lleguen entrelazados. La señal cuántica emerge tras aceptar solo ciertos modos y registrar coincidencias entre detectores dentro de ventanas temporales definidas. Lo que se caracteriza es ese subconjunto depurado, no la radiación solar en bruto.

La cifra que manda: por qué importa pasar de 2.

La prueba central del trabajo es, según reportan los autores, una violación de la desigualdad de Bell en su forma CHSH, con un valor comunicado de S = 2,5408 ± 0,2171. Para entender por qué esa cifra es la columna vertebral del hallazgo conviene una vara de medir. La magnitud S combina cuatro correlaciones medidas entre los ajustes de dos analizadores, uno para cada fotón del par. Cualquier explicación basada en variables ocultas locales, es decir, en un mundo clásico sin entrelazamiento cuántico, no puede superar el límite S ≤ 2. Rebasarlo es la firma de que las correlaciones observadas no admiten una descripción clásica.

"S = 2,5408 ± 0,2171: por encima del límite clásico S ≤ 2, pero lejos del máximo cuántico ideal de 2,828".

El límite superior que la mecánica cuántica permite, conocido como cota de Tsirelson, es 2√2, aproximadamente 2,828. Situado en esa escala, el valor comunicado resulta revelador: 2,5408 está por encima del umbral clásico, pero claramente más cerca de 2 que del máximo cuántico ideal. Un cálculo aproximado (de carácter divulgativo, no tomado directamente del preprint) situaría la violación en torno a 2,49 desviaciones estándar sobre S = 2, si se interpreta la incertidumbre de ±0,2171 como una desviación estándar simétrica; debe leerse solo como un orden de magnitud, condicionado a ese supuesto. Sería evidencia de no clasicidad, no una violación abrumadora, y esa modestia es precisamente lo que ilustra la tesis de este artículo.

El precio cuántico en tres facturas.

La expresión "entrelazamiento a partir del Sol" invita a imaginar una fuente cuántica prácticamente gratuita. La realidad que describe el preprint es que el entrelazamiento no sale del Sol: se compra con ingeniería, y se paga en tres facturas (sic) distintas.

"Sustituir el láser por el Sol no sale gratis: la factura se paga en ingeniería, no en energía".

- La primera es el filtrado. Cada filtro espectral, espacial o temporal que limpia la señal bloquea la inmensa mayoría del flujo de luz térmica para dejar pasar solo los modos útiles. Aquí aparece una paradoja operativa que define todo el montaje: cuanto más estrecho se hace el embudo, más pura resulta la muestra, pero menos eventos quedan para medir. Limpieza y tasa tiran en direcciones opuestas.
- La segunda factura es la estabilidad. Un láser ofrece una salida repetible y controlable; el Sol, no. Su posición cambia a lo largo del día, su intensidad fluctúa con las nubes y su espectro aparente depende de la atmósfera y la geometría de observación. Mantener alineados el haz concentrado, el material no lineal, los analizadores de polarización y los detectores es, fuera del laboratorio, el auténtico talón de Aquiles.
- La tercera factura es la verificación. Una violación de Bell no se establece observando unos pocos eventos: exige acumular suficientes coincidencias para estimar las cuatro correlaciones y cuantificar su incertidumbre mediante estadística robusta. La radiación solar aporta un fondo intenso y coincidencias accidentales, es decir, dos fotones no relacionados que caen en la misma ventana temporal y simulan una correlación genuina. Por eso la anchura de la ventana, la tasa neta tras el filtrado y el modo exacto en que se tratan esos accidentales pesan tanto como el propio valor de S; son detalles que el lector interesado debe buscar en el propio preprint, pues condicionan cómo interpretar el resultado.

Cuándo el Sol podría sustituir al láser (y cuándo no).

El verdadero avance, si el trabajo se confirma tras revisión, es arquitectónico. El láser dejaría de ser una condición necesaria en ciertos montajes fotónicos, pero su sustituto no sería el Sol desnudo: es un conjunto de colectores, filtros, óptica no lineal, detectores y análisis estadístico. Esa reformulación conceptual, del bombeo coherente al bombeo incoherente controlado, es lo más sugerente del planteamiento.

¿Cuándo podría interesar de verdad? La luz solar resulta atractiva allí donde ya existe un gran flujo óptico disponible y la prioridad es reducir la complejidad del emisor: demostraciones de principio, instrumentación educativa avanzada y algunos experimentos espaciales de baja tasa donde alimentar y estabilizar un láser resulta costoso. Aun así, en órbita el Sol no es una fuente cómoda: la óptica debe apuntar, concentrar y rechazar luz parásita, y la geometría orbital condiciona la continuidad del bombeo. En telecomunicaciones cuánticas de alta tasa o distribución robusta de claves, el láser seguirá siendo, previsiblemente, la opción sensata.

La lección de fondo es que la frontera entre lo clásico y lo cuántico no la traza la fuente, sino el control que se ejerce sobre ella. El Sol, según este preprint, puede prestar sus fotones desordenados; el entrelazamiento cuántico lo pone la ingeniería que los ordena.

Por: Santiago Campillo Brocal. Biólogo. Máster en Biología Molecular y Biotecnología, Director de Muy Interesante Digital.

Sitio Fuente: MuyInteresante