transcribo correo de Pablo Poian
excusen posibles errores pero es una traducción hecha por él con mucho esfuerzo.
Esfera que levita por luz muestra fenómenos quânticos
Redacción de la Web Innovación Tecnológica - 30/12/2009
En una propuesta casi simultánea, investigadores alemanes afirman que la
levitación óptica podrá ser usada para estudiar fenómenos quânticos en
organismos vivos. [Imagen: Romero-Isart et al]
El entrelaçamento de partículas y la superposición quântica son fenómenos
bien conocidos y explorados por los investigadores que están intentando
construir ordenadores
California, en los Estados Unidos, están proponiendo que esos fenómenos, tan
distantes del senso común, pueden ser utilizados para mover objectos
microscópicos. La propuesta, cuánto pueda ser realizada en la práctica,
representará un nuevo paradigma que permitirá que los científicos observen
fenómenos quânticos en sistemas mecánicos que, aunque diminutos, son muy
mayores del que las escalas en las cuales los propios fenómenos quânticos
ocurren.
Entrelaçamento y superposición – Una superposición quântica es un estado en
el cual una partícula, como un fóton o un átomo, existe simultáneamente en
dos locales - solamente cuando se intenta detectar su posición, su función
de onda colapsa y ella "escoge" una de las posiciones. El entrelaçamento
quântico, algunas veces llamado de emarañamento, fue lo que Albert Einstein
llamó de "acción
partículas compartan informaciones instantáneamente, aún estando físicamente
separadas por grandes distancias.
Aislamiento de los sistemas quânticos – El estudio del comportamiento
quântico en pequeños sistemas mecánicos tiene un gargalo fundamental: la
eliminación de los "ruidos", las interacciones entre el sistema y su
ambiente. Las vibraciones térmicas aleatorias del ambiente son fácilmente
transferidas para el objeto mecánico, destruyendo sus frágiles propiedades
quânticas. Para resolver este problema, investigadores del mundo todo
comenzaron a usar dispositivos criogênicos - donde el ambiente es resfriado
a una temperatura muy baja, reduciendo la magnitud de esas vibraciones
aleatorias - y a aislar los sistemas quânticos en trampas magnéticas - para
que el sistema no tenga ningún contacto directo con el exterior.
Levitación por luz – Los científicos están ahora proponiendo una abordagem
fundamentalmente diferente: usar la fuerza transmitida por intensos rayos de
luz para levitar el objeto mecánico entero, liberándolo de cualquier
contacto externo y eliminando la necesidad de los aparatos magnéticos y
criogênicos de sustentación. Según ellos, esa abordagem puede reducir
drásticamente el ruido ambiental, a punto de diversas manifestaciones de
comportamiento quântico puedan ser observadas aún la temperatura ambiente.
La idea de usar fuerzas ópticas para prender y levitar pequeñas partículas
es bien establecida y anchamente utilizada en herramientas como las pinzas
nueva propuesta, los científicos demostraron que los mismos mecanismos
ópticos pueden ser utilizados para manipular sistemas mecánicos muy mayores
del que átomos individuales - pero permaneciendo dentro de la escala de los
nanômetros.
Como acontece rutinariamente en la ciencia, un grupo de investigadores del
Instituto Max Planck, de la Alemania, publicó una propuesta similar casi a
la vez. Los investigadores alemanes proponen que su sistema óptico puede
teóricamente ser utilizado para estudiar la superposição en organismos
vivos.
Comportamiento quântico – El sistema propuesto por el equipo del Caltech
consiste en una minúscula esfera hecha de un material altamente
transparente, como la sílica. Cuando la esfera entra en contacto con un
feixe de láser, las fuerzas ópticas empujan naturalmente la esfera en
dirección al punto donde la intensidad de la luz es mayor, haciéndola
levitar y manteniéndola presa en ese punto del espacio. La esfera debe tener
cerca de 100 nanômetros de diâmetro, o cerca de un milésimo de la anchura de
un hilo de cabello humano. Debido a su tamaño diminuto, las demás
interacciones de la esfera con el medio ambiente - cualquier interacción que
no envuelva el contacto directo con otro material, porque la esfera está
levitando - son suficientemente débiles que el comportamiento quântico se
manifieste.
Para que el comportamiento quântico surja, sin embargo, la esfera debe ser
colocada dentro de una cavidade óptica - dos espejos localizados uno de cada
lado de la esfera en levitación. La luz que se refleja de un lado para el
otro entre los espejos puede ser usada tanto para detectar el movimiento de
la esfera cuánto ser usada para manipular ese movimiento en amplitudes al
nivel de la mecánica quântica.
Para que el comportamiento quântico surja, la esfera debe ser colocada
dentro de una cavidade óptica - dos espejos localizados uno de cada lado de
la esfera en levitación. [Imagen: Romero-Isart et al]
Cero quântico – Esa interacción puede ser usada para remover energía, o
resfriar, el movimiento mecánico hasta que él alcance su estado "cero
quântico" - el más bajo nivel de energía permitido por la mecánica quântica.
En principio, el movimiento de la esfera bien aislada puede ser resfriado
comenzando de la temperatura ambiente hasta el estado super frío, en el cual
la temperatura es diez millones de veces más pequeña. En ese estado, el
centro de masa de la esfera irá a moverse sólo el mínimo posible, según
definido por sus fluctuaciones quânticas intrínsecas.
Observando el entrelazamento quântico – Los investigadores también
propusieron un esquema para observar el fenómeno del entrelazamiento, que
está en el corazón de la mecánica quântica. Dos sistemas cuánticamente
entrelazados, distantes uno del otro, comparten propiedades y correlaciones
que son impensábles por la mecánica clásica. En determinadas circunstancias,
el emarañamento puede ser un recurso muy valioso - él constituye la base de
propuestas futurísticas, como los ordenadores quânticos, y sistemas de
metrologia con una precisión inatingíble por las técnicas actuales. El
sistema ahora propuesto consiste en el envío de un par de feixes de luz
entrelazados cuánticamente para dos cavidades distinguidas, cada una
conteniendo una esfera levitando.
A través de un proceso conocido como transferencia de estado quântico, todas
las propiedades de la luz - en particular, el entrelaçamento y sus
correlaciones asociadas - pueden ser mapeadas en el movimiento de las dos
esferas. Mientras las dimensiones de esos objectos nanomecânicos aún están
muy distantes de cualquier cosa con que lidamos en nuestra experiencia
cotidiana, los investigadores creen que su propuesta presenta una excelente
oportunidad para detectar y controlar fenómenos quânticos en escalas sin
precedentes - en este caso, en escala gigantescas para los padrones
quânticos, en objectos conteniendo aproximadamente 10 millones de átomos
cada uno.
Para conocer otras investigaciones relacionadas, vea Mundo
"se comunica" con el mundo macro por primera vez, Spintrônica:
que usan propiedades quânticas están a camino y Transístor
atómico hace puente entre computación electrónica y quântica.
Fuente: Inovação Tecnológica, link:
http://www.inovacao tecnologica. com.br/noticias/ noticia.php? artigo=esfera- lev
ita-luz-mostra- fenomenos- quanticos
Gran abrazo;
Paulo R. Poian.
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Equipe UFO * http://www.ufo. com.br/expedient eUfo.php *
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