Los fotones no se perjudican, sólo se detectan

Los fotones no se perjudican, sólo se detectan

“No” es la respuesta que se obtiene cuando, desde la teoría cuántica, preguntamos si es posible medir cualquier propiedad de un objeto sin afectarlo. Algunos científicos ya han podido detectar fotones de microondas sin cambiar la información que contienen; sin embargo, esta vez un grupo de investigadores logró, por primera vez, observar fotones de la luz visible sin perjudicarlo.

La forma convencional de detectar una partícula de luz es atraparla con un sensor, lo que la destruye al absorber su energía. En los últimos años, los físicos han desarrollado maneras de extraer sólo parte de la información que contienen las partículas cuánticas –como los fotones- sin destruirla completamente, pero afectando su estado cuántico; esto se conoce como medición débil. 

Esta vez, investigadores del Instituto Max Planck lograron observar el rastro del fotón, algo así como la envoltura que cubre a la información, sin que tuvieran que ver qué hay dentro de la partícula. ¿Cómo lo hicieron? Los investigadores generaron una cavidad óptica, esto con dos espejos, uno frente al otro, con medio milímetro de separación para que los fotones con energías específicas pudieran estar confinados ahí. Dentro del espacio, el equipo atrapó a un átomo en un estado resonante para prevenir que un fotón de la misma energía entrara. 

Cuando los investigadores metieron un fotón a la cavidad, sucedieron dos cosas debido a la personalidad dual del átomo: en un universo paralelo, cuando el átomo era resonante con la cavidad, el fotón no entró, sino que se recuperó de uno de los espejos; en el otro universo paralelo, el fotón entró a la cavidad rebotando entre los dos espejos. Con todo esto, el estado cuántico del fotón no se vio afectado y así los investigadores pudieron detectar su paso.

¿Y esto por qué es importante? El que ya se hubiera logrado hacer esto con microondas era en sí un paso importantísimo, tanto, que Serge Haroche y David Wineland recibieron el Nobl de física por esto en el 2012. Sin embargo, dicho rango no es adecuado para la comunicación cuántica. El que esta vez se haya hecho con fotones de luz visible abre paso al internet cuántico y al desarrollo de nuevos estados cuánticos de la luz.

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Fuentes:

Nota fuente de NatureArtículo original

Imagen tomada de este sitio.

En esta historia cienciacional se explica cómo la intución de Heisenberg previó investigaciones de este tipo.

via Tumblr http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/67067235906

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