Un equipo de científicos utilizando una técnica inédita para visualizar dos fotones entrelazados en tiempo real, descubrieron algo que luce como un asombroso símbolo cuántico “yin-yang”.
El experimento, que reconstruye las propiedades de los fotones entrelazados a partir de un patrón de interferencia 2D, podría utilizarse para diseñar ordenadores cuánticos más rápidos.
El nuevo método, denominado “biphoton digital holography” o “holografía digital de bifotones”, utiliza una cámara de altísima precisión y podría emplearse para acelerar de forma masiva las futuras mediciones cuánticas.
El entrelazamiento cuántico -la extraña conexión entre dos partículas alejadas que Albert Einstein calificó de “espeluznante acción a distancia”- permite que dos partículas de luz, o fotones, queden inextricablemente unidas entre sí, de modo que un cambio en una de ellas provoca un cambio en la otra, independientemente de la distancia a la que se encuentren.
Para hacer predicciones precisas sobre un objeto cuántico, los físicos necesitan hallar su función de onda: una descripción de su estado existente en una superposición de todos los posibles valores físicos que puede tomar un fotón. El entrelazamiento dificulta la determinación de la función de onda de dos partículas conectadas, ya que cualquier medición de una de ellas provoca un cambio instantáneo en la otra.
Un poco del mundo cuántico
Los físicos suelen abordar este obstáculo mediante un método conocido como tomografía cuántica. Tomando un estado cuántico complejo y aplicándole una proyección, miden alguna propiedad perteneciente a ese estado, como su polarización o momento, de forma aislada de las demás.
Repitiendo estas mediciones en múltiples copias del estado cuántico, los físicos pueden hacerse una idea del original a partir de cortes de dimensiones inferiores, como reconstruir la forma de un objeto tridimensional a partir de las sombras bidimensionales que proyecta en las paredes circundantes.
Este proceso proporciona toda la información necesaria, pero también requiere muchas mediciones y, además, arroja una gran cantidad de estados “no permitidos” que no cumplen las leyes de la física. Los científicos se enfrentan así a la ardua tarea de eliminar los estados absurdos y carentes de sentido físico, un esfuerzo que puede llevar horas o incluso días en función de la complejidad del sistema.
Yin-yang cuántico
Reconstrucción de una imagen holográfica de dos fotones entrelazados. Crédito de imagen: Nature Photonics, Zia et al.
Más allá de la importancia del experimento, lo que más ha llamado la atención -al menos en las redes sociales- es justamente que la imagen del entrelazamiento cuántico parece reproducir la imagen que se ha popularizado como emblema del yin-yang, los dos polos energéticos que dan lugar al universo y que permiten describir la totalidad.
La imagen es una coincidencia, al menos en el sentido literal, pues se llama una “imagen de la coincidencia” de la interferencia de los fotones. El entrelazamiento cuántico es un fenómeno un tanto misterioso pero fundamental y no deja de llamar la atención que la forma del yin-yang, que es una especie de entrelazamiento o danza de los opuestos, haya aparecido en el fondo mismo de la realidad.
Estamos presenciando el comienzo de una nueva era en la física cuántica, donde las maravillas del entrelazamiento ya no están ocultas en las sombras, sino que se revelan con una claridad y precisión sin precedentes.
Los hallazgos de la investigación fueron publicados el 14 de agosto en la revista Nature Photonics.
[H/T: livesci | pijamasurf]
¿Te gustó este contenido? Te invito a compartirlo con tus amigos. También puedes seguirnos en nuestra Fan Page, para estar al tanto de todas las noticias que publicamos a diario. También puedes unirte a nuestro Grupo Oficial y a nuestra comunidad en Telegram.
0 comentarios