Mejores mediciones mediante una reducción del ruido cuántico

Posted by: DTR Posted date: 8/31/2013 / comment : 0

Cuando se desea medir algo con mucha precisión, como ligeras variaciones en la longitud, lo lógico es valerse, de uno u otro modo, de las ondas de luz. No obstante, muchos efectos, como las variaciones gravitatorias o las fuerzas de superficie, solo se pueden medir por medio de partículas que tienen masa. Sin embargo, dado que según las leyes de la mecánica cuántica, las partículas con masa también se pueden comportar como ondas, es factible construir interferómetros en los que se utilicen átomos individuales o incluso grupos de átomos en lugar de luz.

Recientemente, un equipo de la Universidad Tecnológica de Viena en Austria ha sido capaz de desarrollar un interferómetro para condensados de Bose-Einstein constituidos por un millar de átomos.

A temperaturas ultrabajas, cercanas al cero absoluto, los átomos pierden su individualidad y se "condensan" en un único objeto cuántico, el condensado de Bose-Einstein. En éste, todos los átomos forman una sola onda cuántica, exactamente como lo hacen los fotones en un láser.

Al suprimir de manera drástica el ruido cuántico, el cual en última instancia limita el rendimiento de los interferómetros, el equipo de Jörg Schmiedmayer, Tarik Berrada y Jean-François Schaff, del Centro para Ciencia y Tecnología Cuánticas en Viena, vinculado a la Universidad Tecnológica de Viena, ha conseguido una vía para obtener mediciones con una precisión mucho mayor.

Un chip cuántico, arriba, controla el grupo de átomos utilizado en los experimentos en la Universidad Tecnológica de Viena. (Imagen: Thomas Betz / Universidad Tecnológica de Viena)

En los interferómetros de átomos normales, estos se mueven libremente, y el tiempo de medición está limitado por dichos movimientos. En el nuevo interferómetro, el condensado Bose-Einstein se mantiene dentro de una "trampa" durante todo el proceso, lo que permitirá el citado aumento en la precisión de las mediciones.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado S. van Frank, R. Bücker y T. Schumm.