en el mundo En el ámbito de la física cuántica, parece que se acaba de batir otro récord. en un papel En la lista del sitio de preimpresión ArXiv, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China afirman haber observado átomos en un estado de superposición cuántica durante 23 minutos. Argumentan que ser capaz de mantener estables los estados cuánticos durante tanto tiempo podría ayudar a que los dispositivos cuánticos sean más duraderos y descubrir nuevos efectos extraños en la física cuántica.
La superposición es un fenómeno en el que un objeto en un momento dado tiene el potencial de ocupar múltiples estados diferentes, pero se desconoce el estado real del objeto. Objetos muy pequeños, como fotones o electrones, demuestran este comportamiento; se comportan como ondas, ocupando potencialmente una variedad de posiciones en cualquier momento, en lugar de como partículas con una posición singular. Fundamentalmente, cuando se observa un objeto en superposición, su condición colapsa y se ve sólo en uno de sus estados potenciales. Puedes pensar en esto como una moneda lanzada—Mientras gira en el aire, potencialmente puede ser cara o cruz al mismo tiempo, pero cuando lo miras después de haber aterrizado, puede ser solo una u otra.
Es posible que también hayas oído hablar de la explicación de la superposición utilizando la famosa paradoja del gato de Schrödinger. Este fue un experimento mental propuesto por el físico Erwin Schrödinger, en el que se coloca a un gato en una caja sellada con un material radiactivo que se desintegrará al azar y que, cuando lo haga, matará al gato. Hasta que se abre la caja, el experimento propone que el gato esté en superposición, estando simultáneamente vivo y muerto. Aunque se utiliza habitualmente para explicar la superposición, el experimento de Schrödinger pretendía mostrar lo aparentemente absurdo de este comportamiento cuántico.
Durante años, los investigadores han podido detectar objetos diminutos que exhiben superposición, y en el laboratorio se ha demostrado que partículas de luz e incluso cristales diminutos ocupan múltiples estados al mismo tiempo. Pero los objetos en estos experimentos fueron siempre muy inestables y su exposición a la superposición extremadamente fugaz. Sin embargo, en el nuevo estudio, los investigadores chinos, dirigidos por el físico Zheng-Tian Lu, parecen haber utilizado átomos atrapados en la luz para sustentar el fenómeno.
Los investigadores utilizaron alrededor de 10.000 átomos de iterbio, que enfriaron a unas pocas milésimas de grado por encima del cero absoluto y los atraparon con las fuerzas electromagnéticas de la luz láser. En estas condiciones, los estados cuánticos de los átomos podían controlarse con mucha precisión, y los investigadores aprovecharon esto para colocar cada átomo en una superposición de dos estados concurrentes que tenían dos espines muy diferentes.
Generalmente, las perturbaciones del entorno de los átomos harían que colapsaran en un solo estado en segundos o milisegundos, pero los investigadores pudieron ajustar los láseres con precisión para mantenerlos durante una duración sin precedentes de 1.400 segundos, o 23 minutos. Es importante señalar, sin embargo, que el trabajo aún no ha sido revisado formalmente de forma independiente.
Debido a que extiende la superposición durante tanto tiempo, esta técnica, si se demuestra que es posible, podría usarse en el futuro para detectar y estudiar fuerzas magnéticas, probar efectos nuevos y exóticos en la física o incluso permitir una memoria de computadora cuántica muy estable. .
Esta historia apareció originalmente en CABLEADO Italia y ha sido traducido del italiano.