06/05/2013 - Una nueva técnica permite observar átomos sin destruir la materia

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Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, ha logrado, por primera vez, observar átomos sin destruirlos. El equipo de trabajo, liderado por Morgan Mitchell, ha aplicado una nueva técnica, llamada 'de medición cuántica sin demolición', que utiliza pulsos de luz de fotones para ver a través de la nube de átomos.

Es la primera vez que esta medición cuántica no destructiva se ha realizado con un objeto material. Los resultados superan el límite cuántico, que predice la cantidad máxima de información que se puede obtener con una medida tradicional.

En un artículo publicado en Nature Photonics, científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) han probado la medición de un cuerpo frágil y volátil con una nueva técnica basada en las propiedades de la mecánica cuántica.

Con este proyecto se ha conseguido materializar dos objetivos, por un lado, los investigadores fueron capaces de estructurar la observación de modo que el ruido resultante de la visualización se desplaza lejos del objeto que se está midiendo y en una variable diferente. Por otro, se introdujeron correlaciones estadísticas cuánticas entre los átomos para que fueran capaces de reunir en una medición lo que antes se necesitaba observar en un conjunto de mediciones.

Medición cuántica sin destrucción

Esta es la primera medición cuántica sin destrucción en un objeto material, en la cual el equipo ha sido capaz de observar la nube de electrones de los átomos estudiados, sin atacar la materia completa.  Los científicos prepararon pulsos de luz de fotones en estados complementarios, y luego los enviaron a través de la nube de átomos.

Según Robert Sewell "una primera medida nos da información que refleja la acción del primer pulso de luz y la segunda medida se toma con fotones en un estado complementario del primero: anula la influencia del impulso preliminar, que permite observar las características originales del objeto". Este proceso ha permitido al equipo a obtener información precisa sobre el campo magnético del entorno del átomo.

La información obtenida supera el llamado "límite cuántico estándar", que cuantifica la cantidad máxima de información se puede obtener con cualquier sondeo tradicional.

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