Científicos de la Universidad de Basilea y el Laboratorio Kastler Brossel en París han logrado por primera vez una medición cuántica revolucionaria utilizando nubes atómicas entrelazadas separadas espacialmente. La investigación, publicada hoy en la revista Science, demuestra cómo el entrelazamiento mecánico cuántico puede medir múltiples parámetros físicos simultáneamente con una precisión sin precedentes.
El equipo internacional, liderado por el Prof. Dr. Philipp Treutlein de Basilea y la Prof. Dra. Alice Sinatra de París, desarrolló un enfoque innovador que entrelaza los espines atómicos dentro de una única nube antes de dividirla en tres partes espacialmente separadas pero conectadas cuánticamente. Esta técnica permite a los investigadores medir variaciones del campo electromagnético con una precisión significativamente mejorada en comparación con los sistemas atómicos independientes convencionales.
El investigador postdoctoral Yifan Li explicó que nadie había realizado previamente tal medición cuántica con nubes atómicas entrelazadas separadas espacialmente, y que el marco teórico para tales mediciones había permanecido poco claro hasta ahora. Con solo unas pocas mediciones, el equipo determinó distribuciones de campo con una precisión claramente mejor de lo que se habría esperado sin entrelazamiento espacial.
Las aplicaciones prácticas de este avance son sustanciales. Un uso inmediato está en los interferómetros atómicos, que miden la aceleración gravitacional de la Tierra. Utilizando el enfoque de entrelazamiento, los gravímetros ahora pueden medir variaciones espaciales de la gravedad con mayor precisión que nunca. El candidato doctoral Lex Joosten señaló que estos protocolos de medición pueden aplicarse directamente a instrumentos de precisión existentes como los relojes de red óptica.
Este logro representa un paso significativo hacia sensores cuánticos de próxima generación que podrían revolucionar campos desde la navegación hasta la prospección geológica. La investigación demuestra que la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen, considerada durante mucho tiempo una curiosidad filosófica, ahora tiene aplicaciones prácticas concretas en metrología.
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