Caja para atrapar fotones que supera la que había soñado Einstein
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Einstein había soñado con atrapar en una caja fotones, las intangibles partículas de luz, y ahora un equipo de físicos franceses consiguió ir más allá: controlar y mantener en tiempo real la cantidad de fotones atrapados, según un estudio.
El equipo de Serge Haroche, medalla de oro 2009 del CNRS (Comisión Nacional de Investigaciones Científicas), la más prestigiosa distinción científica francesa, ya había logrado hace cuatro años atrapar hasta siete fotones durante una fracción de segundo.
Los resultados publicados por su equipo en la revista científica Nature marcan un nuevo avance en el control de esas partículas sometidas a las leyes de la física cuántica, que rigen lo infinitamente pequeño.
"Damos pasos, avanzamos", con el objetivo "de conseguir dominar la cuántica para hacer algo útil", declaró a la AFP Jean-Michel Raimond (Laboratorio Kastler Brossel de París). Aunque evita pronosticar cuándo esta técnica podría revolucionar las telecomunicaciones o la informática.
A escala macroscópica, la de los grandes objetos, este nuevo resultado podría compararse con el funcionamiento de un termostato que mide la temperatura de un horno y la mantiene en el nivel deseado. "Hacemos exactamente lo que pasa en un horno cuando ajustamos la temperatura", resume Raimond.
Pero en el caso de los fotones atrapados en una cavidad entre dos espejos supraconductores, medir si se alcanzó el "número elegido" de fotones y mantenerlo resulta mucho más complejo. Nuestros ojos detectan fotones cada segundo, pero en cuanto esos granos de luz llegan a la retina, se destruyen.
Para espiar los fotones sin destruirlos, el equipo dirigido por Haroche utilizó átomos, capaces de detectar la presencia de fotones. "Nos dicen si el número de fotones es mayor o menor de lo que queremos", explica Raimond.
Gracias a una computadora con capacidad de cálculo de 80 millonésimas de segundo, toda pérdida de fotones fue compensada en tiempo real.
La medición realizada por el átomo espía era "delicada", señala el físico. Porque toda acción sobre un sistema cuántico puede hacerle perder sus propiedades cuánticas, tanto más frágiles que podrían resultar interesantes para aplicaciones futuras.
En lo infinitamente pequeño, una partícula puede encontrarse "suspendida" entre dos estados posibles. Como si en nuestro mundo una puerta pudiera estar al mismo tiempo abierta y cerrada. O como si un bit de una computadora, en lugar de representar ya sea un 0 o un 1, pudiera ser los dos al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos múltiples en paralelo.
Cuando una partícula pierde sus cualidades cuánticas y pasa a las de la física de todos los días, los físicos hablan de "decoherencia". Poder "combatir" ese fenómeno es considerado indispensable para las aplicaciones futuras.
