Dos dados siempre caen del mismo lado, sin importar cuán lejos se lancen. En física cuántica, este comportamiento se llama entrelazamiento, y es el recurso principal para las computadoras del futuro y las comunicaciones seguras. Pero el problema es que no todo entrelazamiento es fácil de detectar. Algunas de sus formas son como tinta invisible: la conexión existe, pero la prueba estándar (llamada «criterio de positividad bajo transposición parcial») muestra una página en blanco.
Para revelar ese entrelazamiento oculto se necesitan herramientas especiales: las aplicaciones positivas pero no descomponibles. En términos simples: son mapas matemáticos que, al actuar sobre una mitad de un par entrelazado, pueden sacar a la luz la conexión. Construir uno de estos mapas a mano es como encontrar la llave de una cerradura con mil pines. Los autores del trabajo convirtieron esta búsqueda en un problema de programación semidefinida diferenciable: un método donde la computadora encuentra por sí misma la mejor forma del mapa, probando opciones y verificando su solidez con certificados integrados.
Lo más interesante es que el mismo enfoque puede adaptarse para atacar otras preguntas abiertas de la teoría de la información cuántica. Por ejemplo, verificar la conjetura del cuadrado PPT (que afirma que el cuadrado de cualquier aplicación que preserva la traza sigue siendo positivo bajo transposición parcial) o refinar los límites propuestos recientemente para los valores propios de las aplicaciones 2-positivas. En esencia, los científicos no solo han creado un conjunto de nuevos mapas, sino una fábrica completa para producirlos: de la cadena de montaje pueden salir detectores para diversas dimensiones y restricciones estructurales.
Volvamos a nuestros dados. Si antes solo podíamos especular si hacían trampa, ahora tenemos un dispositivo que mira los dados desde un ángulo tal que cualquier sincronización secreta se vuelve evidente. Y este dispositivo se puede reconfigurar para jugar a las cartas, a la ruleta o con dados de veinte caras: ya no hay límites.
Los métodos habituales solo ven el entrelazamiento si es «ruidoso», como un grito en una habitación silenciosa. Pero las aplicaciones no descomponibles escuchan incluso un susurro: son capaces de detectar el llamado entrelazamiento ligado, que no se puede usar directamente pero se puede «destilar» hasta convertirlo en entrelazamiento pleno.
En la novela «El ladrón cuántico» de Hannu Rajaniemi, el entrelazamiento se usa como moneda y arma, y sus formas ocultas son escondites perfectos, invisibles para los escáneres comunes. El nuevo método es precisamente un escáner avanzado de ese tipo.