Los espejos eliminan el «efecto observador» en física cuántica: «La reproducción de condiciones imposibles elimina la interferencia».

Físicos de la Universidad de Swansea, en el Reino Unido, han utilizado espejos para reducir significativamente el llamado ruido cuántico, que afecta al estado e comportamiento de las partículas cuánticas.

Al medir estas partículas, los científicos se encuentran con el llamado efecto «observador», en el que la observación excita las partículas porque los fotones las repelen de sí mismos como resultado de la colisión. El uso de espejos permite a los científicos superar las fluctuaciones cuánticas que se producen durante la observación.

«Nuestro trabajo ha demostrado que si se crean condiciones en las que la medición se hace imposible, la emoción también desaparece. Utilizando un espejo semiesférico con una partícula en el centro, descubrimos que, en determinadas condiciones, la partícula se vuelve idéntica a su imagen en el espejo. Cuando esto ocurre, no se puede obtener información de posición a partir de la luz dispersada y, al mismo tiempo, desaparece la acción inversa cuántica», — explica el primer autor del estudio Rafał Gajewski.

Esto permite formar estados cuánticos en objetos mucho mayores que los átomos, así como realizar experimentos que exploran los límites entre la mecánica cuántica y la gravedad. Además, los científicos pueden desarrollar sensores ultrasensibles para detectar fuerzas de interacción débil.

Дзеркала усувають "ефект спостерігача" у квантовій фізиці: "Відтворення неможливих умов знімає перешкоди" — La imagen muestra una onda luminosa estacionaria reflejada en un espejo curvo con una partícula esférica en el centro. El flujo de información, representado por ceros y unos, sale del sistema/Swansea University/Dr. James Bateman.

«Al diseñar el entorno que rodea a un objeto cuántico, podemos controlar qué información está disponible sobre él y, por tanto, controlar el ruido cuántico. Esto abre nuevas posibilidades para los experimentos cuánticos y unas mediciones potencialmente más sensibles», — subraya el director del estudio, el Dr James Bateman.

Actualmente, los investigadores trabajan en una demostración experimental y estudian la integración en aplicaciones prácticas, como las siguientes, sensores cuánticos. El estudio también toca un área relativamente nueva llamada «optomecánica levitatoria», que utiliza láseres para controlar partículas cuánticas en el vacío. Experimentos recientes ya han enfriado partículas hasta el nivel de energía más bajo posible — el estado cuántico suelo —, lo que demuestra hasta qué punto los científicos pueden controlar estos sistemas.

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Los resultados del estudio se publicaron en la revista Physical Review Research

Fuente: SciTechDaily