. . . para encontrar límites del reino cuántico

Los científicos esperan encontrar la línea divisoria entre la mecánica cuántica y la realidad de sentido común.
Cathal O"Connell informa.


Los físicos se reproducen los gatos de Schrödinger


Por Cathal O"Connell, es un escritor de ciencia con sede en Melbourne, para Cosmos Magazine Mayo 02 de 2017


¿Cuál es el límite para la autocontradicción? La pregunta surge tanto en la política como en la física cuántica.

Un equipo de físicos rusos y canadienses han descubierto cómo superar los límites de los estados cuánticos que se contradigan, "criando" gatos de Schrödinger.

Su experimento, que implica el envío de fotones "estado de gato" a través de una sala de espejos que multiplica su número, se describe hoy en Nature Photonics.

Usando el nuevo método, los autores esperan ayudar a responder una pregunta fundamental, a saber: ¿a qué escala termina el absurdo de la mecánica cuántica y comienza la realidad de sentido común?

En el mundo microscópico de la mecánica cuántica, las partículas pueden hacer cosas aparentemente imposibles: como estar simultáneamente en dos estados contradictorios a la vez. Para el físico austríaco Erwin Schrödinger, quien ayudó a poner la mecánica cuántica sobre bases firmes en 1926 con su ecuación ganadora del Premio Nobel, esta idea era demasiado loca como para creerla.

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La forma en que lo hizo fue vincular el destino de un gato a un evento cuántico específico.

Con ingenio más típico de un villano de Bond que de un físico, Schrödinger imaginó a un gato atrapado dentro de una caja de acero junto con un poco de material radioactivo, un contador Geiger, un martillo y un vial de cianuro de hidrógeno. Si uno de los átomos radioactivos se descompone, un evento cuántico casual, podría disparar el martillo para romper el vial de gas venenoso y despedirse de Félix.

Antes de abrir la caja para verificar, dice la teoría cuántica, el átomo radiactivo está descompuesto y no descompuesto. Por extensión, dijo Schrödinger, el gato está vivo y muerto, la distinción entre ellos es borrosa y "borrosa".

Pero lo que parecía imposible para Schrödinger, es un lugar común para los físicos modernos, que han ideado cómo producir varios análogos del gato de Schrödinger en sistemas físicos reales. Se usan en muchas tecnologías cuánticas, incluidas la computación cuántica, el teletransporte y la criptografía.

En esencia, una partícula en un "estado de gato de Schrödinger" es una que tiene dos estados contradictorios a la vez. Por ejemplo, un electrón podría girar simultáneamente hacia arriba y girar hacia abajo. O bien, un fotón de luz podría estar simultáneamente "ondeando" en dos direcciones opuestas.

"Es posible superar los límites del mundo cuántico paso a paso y, finalmente, comprender si tiene un límite".


Hasta ahora, los experimentadores solo han logrado reunir pequeños grupos de fotones del "gato de Schrödinger" con energías limitadas, pero el nuevo trabajo crea cualquier cantidad mediante la "crianza" de los mismos.

El método funciona al tomar dos fotones, que ya están en estado de "gato", y dispararlos simultáneamente a través del mismo divisor de haz, lo que hace que los dos fotones se enreden. Después de un poco más de división del haz, el arreglo escupe más estados de gato que los que ingresaron, un poco como si Félix saltara a través de un colgajo de gato y aparecieran dos gatos en el otro lado.

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El inconveniente es que el proceso solo funciona aproximadamente una quinta parte del tiempo. (El resto del tiempo, no hay enredo ni cría de gatos).

Y pasar los fotones a través del anillo nuevamente aumentaría la amplitud aún más. El uso de este enfoque iterativo podría producir tantos estados de gato cuántico como desee.

"Por lo tanto, es posible ir más allá de los límites del mundo cuántico paso a paso, y finalmente comprender si tiene un límite", dice Demid Sychev, del Centro Cuántico de Rusia y de la Universidad Pedagógica Estatal de Moscú, y autor principal del estudiar.

Mientras tanto, el debate que se originó con Schrödinger, Bohr y Einstein continúa hoy: la cuestión de si el universo es innatamente borroso o si es solo la forma en que lo vemos. Como dijo Schrödinger elocuentemente en 1935: "Hay una diferencia entre una fotografía temblorosa o fuera de foco y una instantánea de nubes y bancos de niebla".

Producir fenómenos cuánticos con más partículas, y en escalas más grandes, podría ayudarnos a detectar la diferencia entre estas dos imágenes y, finalmente, a hacer frente a la realidad.

Incluso si nuestros políticos todavía luchan con eso.

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Traiganme la cabeza de Schrödinger!


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