Un único fotón podría detectar agujeros negros a escala cuántica

Artículo publicado por Ron Cowen el 22 de noviembre de 2012 en Nature News

Se propone un experimento de sobremesa para demostrar si el espacio-tiempo está compuesto de unidades indivisibles.

El espacio no es liso: los físicos creen que, a escala cuántica, está compuesto de subunidades indivisibles, como los puntos que forman un cuadro puntillista. Este pixelado paisaje se cree que hierve con agujeros negros menores de una cuatrillonésima del diámetro de un átomo de hidrógeno, apareciendo y desapareciendo constantemente.

Espuma cuántica

Espuma cuántica

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Controlar el efecto túnel cuántico con la luz

Artículo publicado el 5 de abril de 2012 en la Universidad de Cambridge

Un nuevo trabajo sugiere que construir una nueva partícula abriría la puerta al dominio de los misterios del efecto túnel cuántico.

Científicos del Laboratorio Cavendish en Cambridge han usado la luz para ayudar a empujar electrones a través de una barrera impenetrable de manera clásica. Aunque el efecto túnel cuántico está en el corazón de la peculiar naturaleza ondulatoria de las partículas, esta es la primera vez que se ha controlado mediante la luz. Su investigación se publica en el ejemplar del 5 de abril de la revista Science.

Quantum tunneling © by |M| Фотомистецтво

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Las estaciones de radio más pequeñas del mundo

Artículo publicado el 8 de marzo de 2012 en el Instituto Max Planck

Fotones individuales, transmitidos de una molécula a otra, podrían usarse para transportar información cuántica.

Las comunicaciones por radio son ahora posibles en su nivel más elemental: científicos del ETH Zurich y del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz en Erlangen han usado dos moléculas como antenas y han transmitido señales en forma de fotones simples, es decir, partículas de luz, de una a otra. Dado que un fotón aislado normalmente tiene muy poca interacción con una molécula, los físicos tuvieron que usar algunos trucos experimentales para que la molécula receptora registrase la señal lumínica. Una conexión de radio establecida a través de fotones individuales sería ideal para distintas aplicaciones de comunicación cuántica – en criptografía cuántica o en un computador cuántico, por ejemplo.

Las partículas individuales de luz son el medio elegido para transmitir bits cuánticos. En el futuro, las menores unidades de información cuántica podrían reemplazar a los bits convencionales si los ordenadores avanzan a una nueva dimensión de velocidad de cálculo con la ayuda de las especiales propiedades de la física cuántica. En la criptografía cuántica, los fotones aislados ya se usan como portadores de información que no pueden ser interceptados de manera inadvertida – en el intercambio de datos bancarios, por ejemplo.

Conexión de radio entre moléculas

Conexión de radio entre moléculas © Crédito: Robert Lettow

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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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La luz enfriada entra en una nueva fase

FotonesEl primer condensado Bose–Einstein de fotones podría ayudar a construir células solares y lásers.

La difusa línea divisoria entre luz y átomos ha quedado aún más emborronada. Físicos cuánticos han creado el primero condensado Bose-Einstein usando fotones – una hazaña que hasta ahora sólo se creía que era posible para los átomos. La técnica podría usarse para incrementar la eficiencia de las células solares y lásers.

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Test ultra-precisos confirman que los fotones son bosones

Budker y su equipoFísicos de los Estados Unidos han llevado a cabo unas pruebas extremadamente precisas de una de las piedras angulares de la física moderna – la idea de que dos tipos fundamentales de partículas, bosones y fermiones, siguen dos tipos distintos de comportamiento estadístico. El experimento de láser confirmó que los fotones se comportan de acuerdo con las estadísticas de Bose–Einstein, estrechando las posibilidades de que los fotones puedan ser fermiones en un factor de 1000, en comparación con las pruebas anteriores.

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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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