Un avance matemático fija las reglas para una teleportación más efectiva

Artículo publicado el 16 de enero de 2013 en la Universidad de Cambridge

Un nuevo protocolo propone soluciones para una teleportación más eficiente – el transporte de información cuántica a la velocidad de la luz.

Durante los últimos diez años, los físicos teóricos han demostrado que las intensas conexiones generadas entre las partículas como la establecida en la ley cuántica del “entrelazamiento”, pueden tener la clave de una posible teleportación de información.

Particle or Wave...

Onda o partícula Crédito: Jurvetson

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¿El futuro puede afectar al pasado?

Artículo publicado por Philip Ball el 3 de agosto de 2012 en physicsworld.com

Lo que haces hoy podría afectar a lo que sucedió ayer – esta es la extravagante conclusión de un experimento mental de física cuántica que se describe en el borrador de un artículo de Yakir Aharonov de la Universidad de Tel-Aviv en Israel y sus colegas.

Parece imposible, de hecho parece violar uno de los principios más valiosos de la ciencia – la causalidad – pero los investigadores dicen que las reglas del mundo cuántico conspiran para preservar la causalidad “ocultando” la influencia de las elecciones futuras hasta que realmente se realizan dichas elecciones.

El Tiempo © by Lanpernas 2.0

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Físicos crean el primer enlace cuántico de larga distancia

Artículo publicado por Jim Heirbaut el 11 de abril de 2012 en Science Now

Durante más de una década, los físicos han estado desarrollando métodos mecánico cuánticos para enviar mensajes secretos sin miedo a que pudiesen interceptarse. Pero aún no han creado una auténtica red cuántica – el análogo definitivo mecánico cuántico de una red común de telecomunicaciones en las que puede forjarse una conexión imposible de atacar entre dos estaciones o “nodos” cualesquiera de una red. Ahora, un equipo de investigadores de Alemania ha construido el primer enlace cuántico auténtico usando dos átomos distantes. Podría construirse una red completa combinando muchos de tales enlaces, dicen los investigadores.

“Estos resultados son un logro notable”, dice Andrew Shields, que trabaja en física aplicada y es director ayudante de gestión en Toshiba Research Europe Ltd. en Cambridge, Reino Unido, quien no estuvo implicado en el trabajo. “En el pasado hemos construido redes que pueden comunicarse usando información cuántica, pero convirtiéndola en a su forma clásica en los puntos de intercambio de la red. [Los investigadores] informan de los experimentos preliminares sobre la formación de una red en la que la información permanece en su forma cuántica”.

Comunicación cuántica © Crédito: Andreas Neuzner/Max Planck Institute of Quantum Optics

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La paradoja de la “acción fantasmal a distancia” de Einstein, más antigua de lo que se pensaba

Artículo publicado el 8 de marzo de 2012 en The Physics Arxiv Blog

La famosa crítica de Einstein a la mecánica cuántica surgió por primera vez en 1930, cinco años antes de lo que se pensaba, de acuerdo con un nuevo análisis de su trabajo.

La frase de Einstein “acción fantasmal a distancia” se ha convertido en sinónimo de uno de los episodios más famosos de la historia de la física – su batalla contra Bohr en la década de 1930 sobre la completitud de la mecánica cuántica.

Las armas de Einstein en su batalla eran los experimentos mentales que diseñó para destacar lo que creía que eran defectos de la nueva teoría.

Conferencia Solvay en 1927 (Public Domain) © by Metsuke iLife

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Primera observación de 8 fotones entrelazados bate el récord de entrelazamiento

Artículo publicado el 2 de junio de 2011 en The Physics ArXiv Blog

Un “Gato de Schrödinger” de 8 fotones está entre las primeros nuevos objetos cuánticos que son posibles gracias a este avance, comentan los físicos.

El entrelazamiento es el extraño fenómeno cuántico en el cual los objetos quedan tan estrechamente vinculados que comparten la misma existencia. En el lenguaje de la física, se describen mediante la misma función de onda.

Entrelazamiento de 8 fotones

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Los efectos cuánticos salen a la luz

Artículo publicado por Zeeya Merali el 28 de abril de 2011 en Nature News.

Los resultados del entrelazamiento se hacen visibles a los ojos humanos.

Es una prueba ocular con un giro cuántico: Los físicos han usado por primera vez ojos humanos para detectar los resultados de un fenómeno cuántico.

Nicolas Gisin, físico de la Universidad de Ginebra en Suiza, ideó una nueva prueba para ver si el ojo humano podía captar signos de ‘entrelazamiento’1. Este extraño efecto cuántico vincula dos o más objetos de tal forma que cualquier medida que se haga sobre uno inmediatamente cambia las propiedades de sus compañeros, sin importar lo lejos que se encuentren. Los efectos cuánticos, tales como el entrelazamiento, normalmente están confinados al mundo microscópico invisible y se detectan sólo indirectamente usando instrumentos de precisión.

Entrelazamiento

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Leer discos con menos fotones

Artículo escrito originalmente por Richard Stevenson el 18 de marzo de 2011 y publicado en physicsworld.com

La intensidad de la luz requerida para leer datos de un disco óptico puede verse drásticamente reducida usando fotones entrelazados – de acuerdo con un físico del Reino Unido. La idea, que tiene que verificarse experimentalmente, podría permitir que se almacenase más información en CDs o DVDs y llevaría a nuevos tipos de medios de almacenamiento óptico re-escribible.

El entrelazamiento es una propiedad mecánico-cuántica que permite a las partículas tener una relación mucho más estrecha de lo permitido en la física clásica. Un famoso ejemplo de esto es la correlación Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) entre la posición y momento de pares de fotones. Esto es distinto a la luz láser usada para leer discos ópticos convencionales, los cuales no tienen una correlación tan fuerte entre fotones.

Entrelazamiento cuántico

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La teoría cuántica sobrevive a su último desafío

Probando la Desigualdad de LeggettDesde que se formuló por primera vez la mecánica cuántica, una lista de físicos, incluyendo a Albert Einstein, se han sentido incómodos con la idea del entrelazamiento – donde un grupo de partículas cuánticas tiene una relación más estrecha de la permitida en la física clásica. Como resultado, algunos físicos han propuesto teorías alternativas sin la necesidad de la mecánica cuántica. Aunque ha sido difícil poner a prueba estas teorías, unos investigadores del Reino Unido han usado “luz curvada” para hacer una importante medida que respalda la teoría cuántica.

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El entrelazamiento se calienta

Entrelazamiento cuánticoEl entrelazamiento es el extraño vínculo mecánico-cuántico entre dos objetos separados, el cual permite que una medida en uno influya aparentemente en el otro. Normalmente, entrelazar objetos o partículas que no sean protones requiere temperaturas de apenas unas fracciones de Kelvin. Pero en el ejemplar del 29 de octubre de la revista Physical Review Letters, los teóricos proponen una técnica par entrelazar dos osciladores – que podrían ser átomos o trozos vibrantes de silicio – a mayores temperaturas. Para átomos, el entorno podría estar hasta a 50 Kelvin, comentan. Acoplando dos osciladores entre sí con el análogo de un muelle y luego provocando que la fuerza del muelle oscile con el tiempo, se puede hacer que sobreviva el entrelazamiento, a pesar de las interacciones en un entorno de alta temperatura. El equipo cree que su técnica podría aligerar la carga experimental sobre los científicos que estudian el entrelazamiento a temperaturas difícilmente alcanzables.

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El entrelazamiento cuántico puede ser una medida del libre albedrío

CuánticaEl mismo experimento que revela la naturaleza del entrelazamiento, también puede interpretarse como una medida del libre albedrío, dicen los investigadores.

La naturaleza de la mecánica cuántica ha forzado a los investigadores a reconsiderar su propio papel en el proceso de la ciencia. Ya se fue la idea Victoriana de que la medida es objetiva y absoluta. Hoy, sabemos que en el mundo cuántico, es imposible separar la medida del medidor. Pero exactamente qué papel desempeñan en el universo, aún hay que aclararlo.

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John Bell y la naturaleza de la realidad

¿John BellPor qué hemos oído hablar tan poco de uno de los grades héroes de la física moderna?

In 1935, Einstein y sus colegas Boris Podolsky y Nathan Rosen señalaron una extraña paradoja asociada con el emergente campo científico de la mecánica cuántica.

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El problema de la litografía cuántica

Litografía cuánticaLos fotones entrelazados pueden reducir drásticamente el tamaño posible del relieve usando litografía. Al menos, esto es lo que habían esperado los físicos.

La litografía, la capacidad de imprimir patrones sobre ciertos materiales usando la luz, es una de las tecnologías disponibles en nuestra época. El tamaño del relieve que puede definirse de esta forma es diminuto, limitado sólo por la longitud de onda de la luz usada para crearlos, el conocido como límite de difracción.

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El entrelazamiento cuántico mantiene unido el ADN

ADN entrelazadoUn nuevo modelo teórico sugiere que el entrelazamiento cuántico ayuda a prevenir que las moléculas de la vida se rompan.

Hubo un tiempo, no hace mucho, en el que los biólogos juraban y perjuraban que la mecánica cuántica no podía jugar ningún papel en los sistemas calientes y húmedos de la vida.

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Los físicos se enfrentan a la frustración

Sistema frustrado simpleLos sistemas “frustrados”, aquellos que en el campo de la física no consiguen un estado de mínima energía en todas sus interacciones, son de gran interés para solucionar problemas de redes neuronales, plegamiento de proteínas, estructuras sociales y magnetismo, pero hasta ahora resultaban difíciles de modelar. Ahora, un equipo de investigadores acaba de crear un modelo de mecánica cuántica para estos sistemas que se puede escalar a otros mayores.

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