Ingeniería, industria y construcción

Un experimento de un fenómeno cuántico «fantasmagórico» podría resolver un misterio de la física

Unos investigadores han demostrado una de las características más sorprendentes de la mecánica cuántica a una escala mucho mayor de lo normal. El estudio podría dar lugar a tecnologías revolucionarias como los ordenadores cuánticos y nuevos tipos de sensores.

Durante decenios, se ha intentado demostrar que una de las propiedades más peculiares de la mecánica cuántica no es tan solo una particularidad matemática, sino un hecho real del mundo físico. El fenómeno, descrito por Albert Einstein como «acción fantasmagórica a distancia» y también conocido como «entrelazamiento cuántico», se refiere a sistemas que no pueden describirse como independientes entre sí sin importar la distancia a la que se encuentren.

El entrelazamiento se ha demostrado en sistemas microscópicos con fotones, iones, espines electrónicos y microondas, así como en dispositivos electromecánicos. Pero un equipo de investigadores con el apoyo en parte del proyecto financiado con fondos europeos HOT mostró que se puede generar y detectar entrelazamiento a una escala mayor. El estudio es fundamental debido a que el entrelazamiento es un recurso fundamental para varias tecnologías cuánticas potencialmente revolucionarias como la computación y la transmisión de información cuánticas.

Sus hallazgos se publicaron recientemente en la revista «Nature». Tal y como explican, su estudio «amplía cualitativamente la gama de sistemas con entrelazamiento físico y podría tener aplicación en el procesamiento de información cuántica, la metrología de precisión y los experimentos sobre los límites de la mecánica cuántica».

Objetos «masivos»

Según una nota de prensa de la Universidad Aalto (Finlandia), las mediciones realizadas en el laboratorio permitieron entrelazar cuánticamente dos objetos diferentes y en movimiento casi visibles a simple vista. Es más: «Los objetos utilizados en los experimentos eran dos parches vibratorios fabricados con aluminio metálico en un chip de silicio. Estos parches son realmente masivos y macroscópicos en comparación con la escala atómica. Su diámetro es similar al grosor de un cabello humano».

El profesor Mika Sillanpää, del Departamento de Física Aplicada de la Universidad Aalto y líder del equipo, declaró lo siguiente en la misma nota de prensa: «Los cuerpos vibrantes interactúan mediante un circuito de microondas superconductor. Los campos electromagnéticos del circuito alejan cualquier perturbación térmica y dejan tras de sí solo las vibraciones mecánico-cuánticas».

El equipo eliminó cualquier perturbación ambiental adicional y ejecutaron su experimento a temperaturas cercanas al cero absoluto, esto es, -273 °C. Los investigadores observaron que su método producía estados de entrelazamiento que duraban bastante, en ocasiones hasta media hora. En su opinión, este estudio facilita futuras manipulaciones precisas de las propiedades de objetos a macroescala, lo cual podría aprovecharse para construir enrutadores y sensores nuevos.

Teleportación, pero no al nivel de la ciencia ficción

El equipo confía también en aprovechar la teleportación cuántica para transmitir las vibraciones entre dos parches. El doctor Caspar Ockeloen-Korppi, uno de los miembros del equipo, confesó también en la nota de prensa que «aún estamos muy lejos de Star Trek».

En un resumen del estudio publicado en la edición británica de «The Conversation», el doctor Matt Woolley, uno de los investigadores, indicó que el experimento «es quizá el método que más se acerca a una implementación literal del famoso experimento mental propuesto en 1935 por Einstein, Podolsky y Rosen en el que se planteó por vez primera el fenómeno que después se denominó entrelazamiento». Einstein ideó una paradoja con la que mostrar que la teoría cuántica no estaba completa, tal y como explicó en un artículo redactado conjuntamente con Boris Podolsky y Nathan Rosen, y que se publicó en la revista «Physical Review».

El proyecto HOT (Hybrid Optomechanical Technologies), aún activo, estudia dispositivos nanooptomecánicos compuestos por sistemas eléctricos, de microondas u ópticos y sistemas micro y nanomecánicos.

Para más información, consulte:

Sitio web del proyecto HOT

fecha de la última modificación: 2018-05-11 17:15:01



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