En una hazaña de judo de la física, los científicos aprovecharon las mismas fuerzas que normalmente destruyen los enlaces cuánticos de largo alcance entre las partículas para fabricar este tipo de conexiones
Este enfoque contraintuitivo puede producir enlaces cuánticos de vida extremadamente larga, reportan los investigadores en un artículo que aparece en línea en el sitio web de Física arXiv.org. De larga duración, los efectos cuánticos a temperatura ambiente son ideales para el diseño de sistemas que puedan intercambiar información cuántica en forma confiable.
Uno de los aspectos más extraños de la mecánica cuántica es el entrelazamiento cuántico, un vínculo misterioso en el cual lo que le pasa a un objeto afecta instantáneamente a su compañero, aunque los dos estén separados por cierta distancia. Los objetos entrelazados pueden servir como poderosos mensajeros, ya que la información que comparten se revela en forma instantánea, sin importar lo lejos que estén uno del otro. Pero esta extraña conexión es notablemente delicada, y se destruye cuando el ambiente externo incide sobre uno de los extremos.
En un nuevo experimento, un grupo de investigadores del Instituto Niels Bohr de Copenhague y del Instituto de Óptica Cuántica Max Planck de Garching, Alemania, descubrió cómo producir un entrelazamiento cuántico entre dos nubes aisladas de átomos de cesio, utilizando un estímulo cuidadosamente calibrado.
«El experimento es una extensión de los intentos previos de entrelazar dos grupos de átomos», dice Seth Lloyd, un físico cuántico del MIT, que no estuvo involucrado en el proyecto. «Yo lo llamaría evolutivo más que revolucionario, pero la demostración experimental está bien hecha, y es, en conjunto, un hermoso trabajo».
En el laboratorio, los investigadores dispusieron dos grupos de átomos de cesio en celdas de vidrio separadas. Después dispararon un láser ajustado con precisión a través de ambas nubes de átomos. Cuando el láser excitó a los átomos de cesio, la energía se disipó en forma de fotones, normalmente el «beso de la muerte» para las partículas entrelazadas.
Pero en este caso la salida de fotones, cuidadosamente calibrados para llenar el vacío del campo electromagnético circundante, causó eventualmente que los espines de los dos grupos de átomos quedaran entrelazados.
Los dos grupos de átomos de cesio se mantuvieron entrelazados a temperatura ambiente durante unos 15 milisegundos, informaron los científicos. Otros tipos de átomos, como el iterbio, son susceptibles de entrelazarse durante mucho más tiempo.
El físico cuántico Christopher Monroe señala que el nuevo estudio no permite mucho control sobre el estado individual de cada sistema cuántico, algo que sería necesario para la comunicación cuántica. «Este método general de conseguir el entrelazamiento cuántico a través de la disipación es un avance teórico bastante nuevo, por lo que el experimento es interesante», dice Monroe, de la Universidad de Maryland, en College Park. «Dicho esto, este tipo de entrelazamientos todavía no es útil para la mayoría de las aplicaciones de información cuántica, donde necesitamos manipular el estado que creamos dentro del sistema a voluntad».
Fuente: ScienceNews. Aportado por Silvia Angiola
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