Se produce un nudo cuántico entre dos condensados Bose-Einstein físicamente separados

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

Representación del nudo cuántico obtenido entre dos nubes generadas a partir de un único condensado, Bose-Einstein. Ed. Iagoba Apellaniz/UPV

La revista Science revela un novedoso experimento de física cuántica que ha conseguido el enredo cuántico entre dos nubes de átomos ultrarrápidas. Estas nubes atómicas se denominan condensadas Bose-Einstein. Estaban separados en el espacio, pero como han conseguido mantenerlos cuanticamente complicados, los grupos de partículas han perdido su individualidad y han visto actuar como una sola entidad. Así, cualquier cambio en una de las partículas produce una reacción inmediata en la otra.

Los miembros del departamento de Física Teórica e Historia de la Ciencia de la UPV-EHU, junto con los investigadores de la Universidad de Hannover, han logrado este complicado cuántico. Para crear un enredo cuántico entre las nubes de partículas, en lugar de utilizar como hasta ahora las nubes de partículas incoherentes y térmicas, han utilizado experimentalmente las nubes de átomos que estaban en el estado denominado condensado de Bose-Einstein. Según explica Géza Toth Quantum Information Theory and Quantum, líder del grupo Metrology, "Para obtener condensados Bose-Einstein es necesario enfriar a temperaturas muy bajas, cerca del cero absoluto. A esta temperatura, todos los átomos se encuentran en un estado cuántico muy coherente; de alguna manera, todos están en la misma posición en el espacio. En este estado de agregación se produce un enredo cuántico entre los átomos del conjunto” A pesar de la separación física de ambas nubes, han podido demostrar que las dos nubes permanecían complicadas entre sí.

"El enredo cuántico es fundamental para su aplicación en la computación cuántica, ya que permite resolver determinadas tareas mucho más rápido que en la computación clásica", explica Géza Toth. La demostración de que se puede producir un entrelazamiento cuántico entre dos conjuntos en condensado Bose-Einstein permite mejorar muchos de los campos que utilizan tecnología cuántica, como la computación cuántica, la simulación cuántica y la metrología cuántica. En todas estas aplicaciones se necesitan grandes cantidades de partículas enredadas. “La ventaja de utilizar átomos fríos es la posibilidad de crear situaciones estrechamente complicadas, con un número de partículas de varios órdenes de magnitud superiores a las existentes en otros sistemas físicos, lo que puede ser también la base de la computación cuántica a gran escala”, ha afirmado el investigador.