El entrelazamiento cuántico ahora se ha observado directamente en una escala macroscópica; Alerta científica:

El entrelazamiento cuántico es la unión de dos partículas u objetos, aunque puedan estar muy separados; sus respectivas propiedades están relacionadas de una manera que no es posible bajo las reglas de la física clásica.

Es un fenómeno extraño que Einstein describió como:acción aterradora en la distancia”, pero su extrañeza es lo que fascina tanto a los científicos. a estudio 2021cuántico enredo observado directamente y registrado en la escala macroscópica, una escala mucho mayor que las partículas subatómicas típicamente asociadas con el enredo.

Las dimensiones involucradas son todavía muy pequeñas desde nuestra perspectiva; los experimentos involucraron dos pequeños tambores de aluminio de aproximadamente una quinta parte del ancho de un cabello humano, pero en el ámbito de la física cuántica son absolutamente enormes.

«Si analizas los datos de posición e impulso de ambos tambores, cada uno de ellos se ve atractivo». dijo el físico John TeufelDel Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST), el año pasado.

«Pero al mirarlos juntos, podemos ver que lo que parece ser un movimiento aleatorio de un tambor está altamente correlacionado con el otro de una manera que solo es posible entrelazamiento cuántico«.

Si bien no hay nada que diga que el entrelazamiento cuántico no puede ocurrir en objetos macroscópicos, hasta ahora se ha pensado que los efectos no se notan en escalas más grandes, o que tal vez la escala macroscópica se rige por reglas diferentes.

Investigaciones recientes sugieren que este no es el caso. De hecho, las mismas reglas cuánticas se aplican aquí y también se pueden ver. Los investigadores hicieron vibrar las diminutas membranas del tambor usando fotones de microondas y las mantuvieron sincronizadas en cuanto a su posición y velocidad.

Para evitar la interferencia externa, un problema común con los estados cuánticos, los tambores se congelaron, enredaron y midieron en fases individuales mientras se encontraban en un recinto congelado criogénicamente. Luego, los estados de los tambores se codifican en el campo de microondas reflejado, que funciona como un radar.

Estudios anteriores también informaron sobre entrelazamientos cuánticos macroscópicos, pero el estudio de 2021 fue más allá.

En una serie de experimentos relacionados pero separadosLos investigadores que trabajan con tambores macroscópicos (u osciladores) en estado de entrelazamiento cuántico han demostrado cómo es posible medir la posición y el momento de dos tambores simultáneamente.

«En nuestro trabajo, los parches de tambor exhiben un movimiento cuántico colectivo». dijo la física Laure Mercier de Lepine, de la Universidad Aalto, Finlandia. «Los tambores vibran en fase opuesta entre sí, de modo que cuando uno de ellos está en la posición final del ciclo de vibración, el otro está simultáneamente en la posición opuesta».

«En esta situación, la incertidumbre cuántica del movimiento de los tambores se cancela si los dos tambores se tratan como una sola entidad mecánica cuántica».

Lo nuevo de este título es que pasa Principio de incertidumbre de Heisenberg – la idea de que la posición y el impulso no se pueden medir perfectamente al mismo tiempo. El principio establece que el registro de mediciones interferirá con otro a través de un proceso llamado acción de espalda cuántica.

Además de respaldar otras investigaciones que demuestran el entrelazamiento cuántico macroscópico, este estudio en particular utiliza ese entrelazamiento para evitar la acción del rastro cuántico, esencialmente explorando el límite entre la física clásica (donde se aplica el principio de incertidumbre) y la física cuántica (parece).

Una posible aplicación futura de ambos conjuntos de hallazgos es en las redes cuánticas, para manipular y enredar objetos a escala macroscópica para que puedan impulsar la próxima generación de redes de comunicación.

«Más allá de las aplicaciones prácticas, estos experimentos abordan hasta qué punto los experimentos en el dominio macroscópico pueden impulsar la observación de distintos fenómenos cuánticos», escribieron los físicos Hoi-Kwan Lau y Aashish Clerk, que no participaron en los estudios. comentario sobre investigaciones publicadas oportunamente.

Ambos primero y segundo estudio ha sido publicado Ciencias.

Una versión de este artículo se publicó por primera vez en mayo de 2021.