Ya sabemos que pasa cuando separamos átomos: los científicos desentrañan el mundo cuántico

Un innovador estudio publicado en Science ha demostrado que el entrelazamiento cuántico puede revolucionar la medición de cantidades físicas en el espacio, logrando una precisión hasta ahora impensable al coordinar nubes de átomos

Ya sabemos que pasa cuando separamos átomos: los científicos desentrañan el mundo cuántico
Imagen que representa a nubes atómicas enredadas (Enrique Sahagún, Scixel)
Publicado en Ciencia

Un equipo de científicos ha logrado un avance importante en física cuántica, demostrando que el entrelazamiento cuántico mejora la precisión con la que se miden los cambios de cantidades físicas en el espacio. Este descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista Science, podría revolucionar el diseño de futuros sensores cuánticos, abriendo nuevas posibilidades.

Hasta el momento, la física cuántica impone limitaciones inherentes a la exactitud de las mediciones, lo que provoca que los instrumentos que operan a escalas subatómicas presenten un grado de incertidumbre ineludible. Aunque el entrelazamiento cuántico se había utilizado ya para sortear estas barreras, su aplicación se había restringido a mediciones concentradas en un único punto.

El entrelazamiento cuántico revoluciona los sensores espaciales

En este sentido, los investigadores detrás de este trabajo han ideado una ingeniosa y novedosa técnica. Consiguieron entrelazar los espines de átomos dentro de una nube ultrafría, un entorno controlado con gran precisión. Después, dividieron esta nube inicial en hasta tres nubes separadas espacialmente. Lo sorprendente es que el entrelazamiento cuántico no solo sobrevivió a la separación, sino que permitió que estas nubes distantes actuaran como un sistema coordinado, una capacidad que, tal y como informa Science, abre un camino prometedor.

De hecho, cada una de estas nubes separadas fue capaz de detectar una porción distinta de un campo electromagnético, actuando como pequeños "oídos" cuánticos distribuidos. La clave residió en la combinación de la información obtenida de todas las nubes entrelazadas. Este proceso resultó en una drástica reducción de la incertidumbre cuántica y, lo que es igualmente importante, en la capacidad de cancelar perturbaciones externas de forma eficaz. Paralelamente, el equipo desarrolló el marco teórico necesario para describir estas mediciones que emplean el entrelazamiento distribuido en el espacio.

Por consiguiente, este estudio no solo sienta unas bases teóricas robustas, sino que introduce un nuevo paradigma para el diseño de sensores: un sensor cuántico extendido físicamente en el espacio, pero que opera como un instrumento perfectamente coordinado. Esta innovadora técnica abre una puerta considerable para mejorar la precisión de sistemas tan cruciales como los relojes de celosía óptica, fundamentales para la metrología, y los gravímetros basados en átomos.

No obstante, los propios artífices de este ambicioso trabajo reconocen que el enfoque es técnicamente exigente, demandando una estabilidad y precisión extremas en su implementación práctica. Extender este método a distancias mayores o a un número superior de puntos de medición representará, sin lugar a dudas, un desafío importante que requerirá de nuevas investigaciones y desarrollos tecnológicos.

Para ti
Queremos saber tu opinión. ¡Comenta!