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La rotación de la Tierra se ha medido muchas veces, pero nunca de esta manera. Por primera vez, los científicos utilizaron partículas cuánticas entrelazadas llamadas fotones para revelar la velocidad a la que gira el globo.

La hazaña es un paso hacia la investigación de uno de los mayores misterios de la física: cómo el pequeño mundo de la física cuántica interactúa con la gravedad.

Este interferómetro está montado en un marco cuadrado que puede girar para permitir a los científicos detectar la rotación de la Tierra o, en comparación, ser insensibles a ella. Los fotones viajan a través de una fibra óptica de 2 kilómetros de largo que se enrolla muchas veces alrededor del marco de 1,4 metros de largo.Rafael Silvestri

Los científicos enviaron pares de fotones, partículas de luz, a través de un dispositivo llamado interferómetro cuántico. En el interior, los fotones podrían atravesar bucles de fibra óptica en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario. Los fotones estaban entrelazados entre sí, un tipo de correlación cuántica que vincula los estados de dos partículas. En este caso, el entrelazamiento significó que los dos fotones tomaron el mismo camino. Y en lugar de elegir una dirección u otra, la pareja adoptó un estado extraño llamado superposición, atravesando una combinación de los dos caminos.

Debido a que la Tierra giraba debajo, los dos caminos diferentes correspondían a distancias de viaje ligeramente diferentes. Eso hizo que los dos componentes superpuestos de los fotones no estuvieran ligeramente sincronizados cuando salieron del laberinto, provocando interferencia cuántica. Medir esa interferencia implicaba una velocidad de rotación que de acuerdo con la tasa de rotación conocida de la Tierrainforma el equipo el 14 de junio en Avances científicos.

Física cuántica no encaja fácilmente con la teoría de la gravedad de los físicosla relatividad general, y los científicos están luchando por entender cómo combinarlos (SN: 12/01/22). «Este experimento es un prototipo para nuestro siguiente nivel de experimento más amplio», dice el físico Haocun Yu de la Universidad de Viena. Con ese experimento, «queremos explorar la interfaz entre lo cuántico y la gravedad».

La escritora de física Emily Conover tiene un doctorado. en física de la Universidad de Chicago. Ha ganado dos veces el premio Newsbrief de la Asociación de Escritores Científicos de DC.