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jueves, junio 13, 2024

Físicos descubren una nueva forma de ‘ver’ objetos sin mirarlos : UI

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Normalmente, para evaluar un objeto debemos interactuar con él de alguna guisa. Ya sea por un empujón o un empujón, un eco de ondas de sonido o una borrasca de luz, es casi ficticio mirar sin tocar.

En el mundo de la física cuántica, hay algunas excepciones a esta regla.

Investigadores de la Universidad Aalto de Finlandia proponen una forma de “ver” un pulso de microondas sin la empapamiento y reemisión de ondas de luz. Es un ejemplo de una medición peculiar libertado de interacción, donde poco se observa sin ser sacudido por una partícula mediadora.

El concepto fundamental de ‘mirar sin tocar’ no es nuevo. Los físicos han demostrado que es posible utilizar la naturaleza ondulatoria de la luz para explorar espacios sin rememorar su comportamiento similar al de las partículas dividiendo ondas de luz perfectamente alineadas a través de diferentes caminos y luego comparando sus viajes.

En vez de láseres y espejosel equipo usó microondas y semiconductores, lo que lo convierte en un logro singular. La configuración usó lo que se conoce como un dispositivo transmon para detectar una onda electromagnética pulsada en una cámara.

Si admisiblemente son relativamente grandes para los estándares cuánticos, estos dispositivos imitan el comportamiento cuántico de partículas individuales en múltiples niveles utilizando un circuito superconductor.

“La medición sin interacción es un intención cuántico fundamental mediante el cual se determina la presencia de un objeto fotosensible sin empapamiento irreversible de fotones”, escriben los investigadores en su artículo publicado.

“Aquí proponemos el concepto de detección coherente libertado de interacción y lo demostramos experimentalmente utilizando un circuito transmón superconductor de tres niveles”.

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El equipo se basó en la coherencia cuántica producida por su sistema a medida (la capacidad de los objetos de vivir dos estados diferentes al mismo tiempo, como el felino de Schrödinger) para que la configuración compleja tuviera éxito.

“Tuvimos que adaptar el concepto a las diferentes herramientas experimentales disponibles para los dispositivos superconductores”, dice el físico cuántico Gheorghe Sorin Paraoanu, de la Universidad Aalto de Finlandia.

“Conveniente a eso, igualmente tuvimos que cambiar el protocolo típico libertado de interacción de una guisa crucial: agregamos otra capa de cuántica al usar un nivel de energía más stop del transmón. Luego, usamos la coherencia cuántica de los tres niveles resultantes”. sistema como un solicitud”.

Los experimentos realizados por el equipo fueron respaldados con modelos teóricos que confirman los resultados. Es un ejemplo de lo que los científicos llaman la superioridad cuántica, la capacidad de los dispositivos cuánticos de ir más allá de lo que es posible con los dispositivos clásicos.

En el delicado paisaje de la física cuántica, tocar cosas es como romperlas. Nulo arruina una ola clara de probabilidad como el crujido de la sinceridad. Para los casos en los que la detección necesita un toque más suave, los métodos alternativos de detección, como este, podrían ser bártulos.

Las áreas en las que se puede aplicar este protocolo incluyen computación cuántica, imágenes ópticas, detección de ruido y distribución de claves criptográficas. En cada caso, la eficiencia de los sistemas involucrados mejoraría significativamente.

“En computación cuántica, nuestro método podría aplicarse para diagnosticar estados de fotones de microondas en ciertos medios de la memoria”, dice Paraoanu. “Esto puede considerarse como una forma muy competente de extraer información sin alterar el funcionamiento del procesador cuántico”.

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La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.

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