Descubrimiento del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica

Gatos ópticos voladores para la comunicación cuántica

24 de enero de 2019

Un grupo de físicos materializó el experimento mental paradójico de Erwin Schrödinger mediante una intricación cuántica de fotones.

Un antiguo experimento mental resurge desde un nuevo ángulo. En 1935 Erwin Schrödinger formuló una reflexión diseñada para capturar la naturaleza paradójica de la física cuántica. Un grupo de investigadores liderados por Gerhard Rempe, Director del Departamento de Dinámica Cuántica del Insituto Max Planck de Óptica Cuántica, materializó una version óptica del experimento mental de Schrödinger en el laboratorio. En esta oportunidad pulsos de luz laser cumplen el rol del gato. Los descubrimientos de este proyecto presentan nuevas perspectivas para el control mejorado de estados ópticos que pueden, en un futuro, ser utilizados para comunicaciones cuánticas.

Vivo y muerto: el gato Schrödinger está atado a un átomo. Si el átomo se encuentra en estado de excitación, el gato está vivo. Si se descompuso, el gato está muerto. En este experimento, un pulso de luz representa ambos estados (picos) y puede estar en una supersposición de ambos, al igual que el gato. Aumentar imagen

Vivo y muerto: el gato Schrödinger está atado a un átomo. Si el átomo se encuentra en estado de excitación, el gato está vivo. Si se descompuso, el gato está muerto. En este experimento, un pulso de luz representa ambos estados (picos) y puede estar en una supersposición de ambos, al igual que el gato.

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“Según la idea de Schrödinger, existe la posibilidad de que una partícula microscópica, como por ejemplo un átomo, exista en dos estados diferentes al mismo tiempo. Esto se llama superposición. Además, cuando esa partícula interactúa con un objeto microscópico, se pueden “enredar” y el objeto microscópico puede entrar en un estado de superposición. Schrödinger propuso el ejemplo de un gato que puede estar vivo y muerto al mismo tiempo, dependiendo de si un átomo radioactivo se ha descompuesto – una idea que entra en evidente conflicto con nuestra experiencia diaria”, explicó el Profesor Rempe.

 Para materializer este experimento de pensamiento filosófico en el laboratorio, físicos recurrieron a varios sistemas de modelos. El que se implementó en esta oportunidad sigue un esquema propuesto por los teóricos Wang y Duan en 2005, mediante el que la superposición de dos estados de un pulso óptico reemplazan al gato. Las técnicas experimentales requeridas para implementar esta propuesta – en particular un resonador óptico – fueron desarrolladas por el Grupo de Rempe durante los últimos años.

Nota completa en inglés: https://www.mpg.de/12651632/flying-optical-cats-for-quantum-communication?c=2249

 
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