Es produeix un nus quàntic entre dos condensats Bose-Einstein físicament separats

2018/04/26 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Representació del nus quàntic obtingut entre dos núvols generats a partir d'un únic condensat, Bose-Einstein. Ed. Iagoba Apellaniz/UPV

La revista Science revela un nou experiment de física quàntica que ha aconseguit l'embolic quàntic entre dos núvols d'àtoms ultraràpides. Aquests núvols atòmics es denominen condensades Bose-Einstein. Estaven separats en l'espai, però com han aconseguit mantenir-los cuanticamente complicats, els grups de partícules han perdut la seva individualitat i han vist actuar com una sola entitat. Així, qualsevol canvi en una de les partícules produeix una reacció immediata en l'altra.

Els membres del departament de Física Teòrica i Història de la Ciència de la UPV-EHU, juntament amb els investigadors de la Universitat d'Hannover, han aconseguit aquest complicat quàntic. Per a crear un embolic quàntic entre els núvols de partícules, en lloc d'utilitzar com fins ara els núvols de partícules incoherents i tèrmiques, han utilitzat experimentalment els núvols d'àtoms que estaven en l'estat denominat condensat de Bose-Einstein. Segons explica Géza Toth Quàntum Information Theory and Quàntum, líder del grup Metrology, "Per a obtenir condensats Bose-Einstein és necessari refredar a temperatures molt baixes, prop del zero absolut. A aquesta temperatura, tots els àtoms es troben en un estat quàntic molt coherent; d'alguna manera, tots estan en la mateixa posició en l'espai. En aquest estat d'agregació es produeix un embolic quàntic entre els àtoms del conjunt” Malgrat la separació física de tots dos núvols, han pogut demostrar que els dos núvols romanien complicades entre si.

"L'embolic quàntic és fonamental per a la seva aplicació en la computació quàntica, ja que permet resoldre determinades tasques molt més ràpid que en la computació clàssica", explica Géza Toth. La demostració que es pot produir un entrellaçament quàntic entre dos conjunts en condensat Bose-Einstein permet millorar molts dels camps que utilitzen tecnologia quàntica, com la computació quàntica, la simulació quàntica i la metrologia quàntica. En totes aquestes aplicacions es necessiten grans quantitats de partícules embullades. “L'avantatge d'utilitzar àtoms freds és la possibilitat de crear situacions estretament complicades, amb un nombre de partícules de diversos ordres de magnitud superiors a les existents en altres sistemes físics, la qual cosa pot ser també la base de la computació quàntica a gran escala”, ha afirmat l'investigador.