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martes, 28 de diciembre de 2010

Consiguen Crear un Superfotón

24 de Diciembre de 2010. Foto: (c) Jan Klaers, University of BonnSe ha logrado desarrollar una fuente del todo nueva de luz, descrita como un condensado de Bose-Einstein integrado por fotones. Hasta hace poco, todo experto lo habría considerado imposible.
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Este método puede potencialmente ser adecuado para el diseño de nuevas fuentes de luz, parecidas a los láseres, que funcionen en la banda de los rayos X. Otra aplicación podría estar en la creación de chips más potentes.

Enfriando a muy baja temperatura átomos de rubidio y concentrando un número suficiente de ellos en un espacio compacto, se vuelven indistinguibles. Pasan a comportarse como una sola y gran "superpartícula".

Los físicos llaman a esto un condensado de Bose-Einstein.

Para las partículas de luz, o fotones, esto también debería funcionar. Pero había un problema fundamental. Cuando los fotones son "enfriados", desaparecen.

Hasta hace unos meses, parecía imposible enfriar la luz y concentrarla al mismo tiempo.

Sin embargo, un equipo de físicos de la Universidad de Bonn, Jan Klars, Julian Schmitt, Frank Vewinger y Martin Weitz, hallaron un modo de hacerlo. Han logrado concentrar de tal modo fotones enfriados que se condensan en un "superfotón".

Este condensado de Bose-Einstein fotónico es una fuente de luz completamente nueva que tiene características similares a las de los láseres, pero con una ventaja decisiva: Por ahora, no es posible producir láseres prácticos que generen luz de onda muy corta, como por ejemplo la de la banda de los rayos X; en cambio, con un condensado fotónico de Bose-Einstein esto sí sería posible.

Información adicional en:

lunes, 13 de septiembre de 2010

Nuevo Dispositivo de Memoria Que Usa el Espín de los Electrones Para Leer y Escribir Datos

13 de Septiembre de 2010. Foto: OSUUn equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Ohio ha demostrado un innovador dispositivo de memoria para ordenadores que utiliza el espín de los electrones para leer y escribir los datos.
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La espintrónica, que es como se llama a este nuevo campo tecnológico del uso del espín de los electrones, constituye una alternativa a la microelectrónica tradicional. Recurriendo a la espintrónica, es teóricamente posible almacenar más datos en menos espacio, procesarlos con más rapidez y consumir menos energía.

Arthur J. Epstein y sus colegas crearon el prototipo de este dispositivo espintrónico pionero mediante el uso de técnicas de fabricación habitualmente utilizadas en la industria actual de los ordenadores.

De momento, el dispositivo es poco más que una tira delgada de color azul oscuro. Sin embargo, pese a su fase tan primitiva de diseño, los investigadores ya han conseguido grabar datos y luego leerlos con éxito, controlando los espines de los electrones mediante un campo magnético.

El material es un híbrido de semiconductor hecho de materiales orgánicos y de polímero magnético semiconductor de una clase especial. Como tal, es un puente entre los ordenadores actuales y las computadoras espintrónicas fabricadas enteramente con polímeros, que Epstein y sus colaboradores esperan hacer posibles en el futuro.

La electrónica normal codifica los datos de ordenador basándose en un código binario de ceros y unos. Dependiendo de si un electrón está presente o no en el punto de referencia, el valor es un "0" o un "1".
No obstante, los científicos ya saben desde hace mucho tiempo que los electrones pueden polarizarse para adquirir orientaciones en direcciones particulares, como un imán de barra. Se refieren a esta orientación como el espín. Y se trabaja con dos posiciones, el “espín hacia arriba” y el “espín hacia abajo”, mediante las cuales es posible almacenar datos. Se prevé que la electrónica de esa clase, o sea la espintrónica, permitirá a los ordenadores almacenar y transferir con suficiente fiabilidad y eficacia el doble de datos por cada electrón.

Sin embargo, esta mayor densidad de información es sólo una de las ventajas potenciales de la espintrónica. Aunque ésta a menudo es vista tan sólo como una forma de manejar más información con cada electrón, en realidad constituye la base de la próxima generación de la electrónica. Usando la espintrónica, es posible resolver muchos de los problemas que afrontan los ordenadores actuales.

La placa madre típica de un ordenador actual utiliza mucha energía. Los electrones que se mueven a través de ella generan calor, y se emplea mucha energía para enfriarla. Los fabricantes de chips están limitados a la hora de miniaturizar componentes, ya que no pueden concentrar en un espacio demasiado pequeño los circuitos si quieren evitar que el sobrecalentamiento alcance cotas inaceptables.

Cambiar el espín de un electrón requiere menos energía, y apenas produce calor. Eso significa que los dispositivos espintrónicos pueden ser energizados con menos electricidad, lo que permite también alimentarlos con baterías más pequeñas. Si se les fabrica de plástico, serán además flexibles y mucho más ligeros.

Información adicional en:

sábado, 28 de agosto de 2010

Metamateriales estudian cambios en la estructura del espacio-tiempo

Escrito por Kanijo en Fí­sica, Materiales, tags: , ,

Big FlashEn el momento del Big Bang, nuestro universo puede que no tuviese exactamente tres dimensiones de espacio y una de tiempo, de acuerdo con algunos teóricos. En el ejemplar del 6 de agosto de la revista Physical Review Letters, un equipo propone una forma de observar la transición propuesta a nuestro actual universo usando los conocidos como metamateriales, estructuras en las que la propagación de la luz puede controlarse con gran precisión. Los experimentos en tales estructuras, dicen, podrían comprobar las predicciones de que un “gran destello” de radiación acompañaría a cambios en la estructura del espacio-tiempo que pueden haber tenido lugar en los inicios del universo.

A lo largo de la última década, los teóricos han aprendido que elegir las propiedades microscópicas magnéticas y eléctricas de los materiales les permite manipular la luz de formas sorprendentes, potencialmente llevando a dispositivos como lentes perfectas y capas de invisibilidad. Los experimentadores han empezado a confirmar estas ideas usando metamateriales – grandes conjuntos de diminutos cables, anillos y otras estructuras que son pequeñas en comparación con la longitud de onda de la luz.

Los materiales hechos a medida podrían también usarse para explorar las inusuales geometrías del espacio-tiempo, dicen Igor Smolyaninov de la Universidad de Maryland en College Park, y Evgenii Narimanov de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana. Normalmente, para una onda de luz que atraviesa un material, conforme se acorta su longitud de onda, su frecuencia aumenta, y esto se aplica de la misma forma en todas direcciones. Pero Smolyaninov y Narimanov describen un metamaterial donde la relación entre frecuencia y variaciones espaciales de los campos electromagnéticos es altamente anisotrópica. Para algunas configuraciones de los campos, se podría incrementar la longitud de onda efectiva en una dirección específica, y aún así la frecuencia general disminuiría.

El equipo demuestra que esta relación, conocida como hiperbólica, entre las variaciones espacial y temporal de las ondas electromagnéticas, es exactamente lo que se tendría en un espacio-tiempo de dos dimensiones temporales y dos espaciales. Una propiedad de esta geometría es que, para una frecuencia dada, hay un número infinito de configuraciones de campo electromagnético, o modos, mientras que en el espacio-tiempo normal podría haber muchos modos, pero no infinitos.

Smolyaninov admite que el comportamiento creado no permitiría cosas extrañas como máquinas del tiempo – una posibilidad teórica con dos dimensiones temporales – debido a que sólo sucede en un rango limitado de frecuencias y se interrumpe con pérdidas de energía que no se permiten en la teoría. Pero manipular el material puede aún permitir a los experimentadores observar lo que sucede cuando la geometría del espacio-tiempo cambia drásticamente. Por ejemplo, si las muchas dimensiones extra predichas por la Teoría de Cuerdas de pronto se “enrollasen” en el universo, dejando sólo tres dimensiones espaciales, algunos teóricos predicen que se habría producido un “gran destello” de radiación, algo similar al Big Bang. El destello habría tenido lugar debido a que cualquier energía en la infinidad de modos del espacio-tiempo de más dimensiones se liberaría súbitamente.

Smolyaninov y Narimanov proponen construir una estructura que incluye láminas de finos cables de galio, el cual se hace más conductor cuando se fundo justo por encima de la temperatura ambiente. Calculan que la fusión cambiará el metamaterial de normal a hiperbólico, por lo que los experimentadores podría buscar el gran destello cuando se enfría. “Con los metamateriales, puedes modelar esta transición de forma experimental”, señala Smolyaninov.

Ulf Leonhardt, de la Universidad de St. Andrews en Escocia dice que los modelos de laboratorio pueden ser muy informativos para fenómenos donde la gente no tiene experiencias directas y por tanto hay una intuición limitada. “Si estos sistemas pueden crearse en el laboratorio, y si muestran este efecto, entonces puede zanjarse la controversia”. El sistema propuesto “suena interesante y práctico”, dice. “La clave está en los detalles”.


Autor: Don Monroe
Fecha Original: 6 de agosto de 2010
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lunes, 23 de agosto de 2010

¿Es un pájaro? ¿Es un avión? No, es… ¡Inflatón!

Desde el departamento de pa’ habernos matao nanosegundos después del Big Bang llega… El inflatón, la partícula madre del universo. Y como IANC mejor traduzco un resumen rápido del New Scientist, que si suena a chino es porque la cosmología es así:

Se supone que el inflatón es con lo que se creó el Universo y lo que alimentó la inflación cósmica (…) lo que generó toda la materia a partir de la energía que tenía almacenada en su campo (…) Pero todavía no se ha descubierto. Y todo esto dentro del marco teórico de la Supersimetría.

martes, 17 de agosto de 2010

En Busca de la Cuarta Propiedad de los Electrones


16 de Agosto de 2010. Foto: Forschungszentrum JuelichLos electrones son partículas elementales con carga negativa. Forman una cubierta alrededor de los núcleos de átomos e iones. Esto o algo similar es lo que se puede leer en los libros de texto. Sin embargo, pronto esta información podría tener que ser modificada. La razón es que muchos físicos consideran que los electrones pueden tener un momento dipolar eléctrico permanente. Un modo de comprobarlo está siendo ahora desarrollado.
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Normalmente se crea un momento dipolar eléctrico cuando existen cargas positivas y negativas separadas espacialmente. De modo similar a los polos norte y sur de un imán, existen dos polos eléctricos. En el caso de los electrones, la situación es mucho más complicada porque en realidad no deberían tener ninguna dimensión espacial. A pesar de esto, diversas teorías que van más allá del modelo estándar de la física de partículas elementales se basan en la existencia del momento dipolar. Estas teorías a su vez explicarían, si finalmente se demuestra que alguna es correcta, cómo pudo haber sido creado el universo en la forma en que lo conocemos.

Según las teorías con mayor aceptación, hace unos 13.700 millones de años, el Big Bang creó tanta materia como antimateria. Sin embargo, debido a que materia y antimateria se aniquilan entre ellas, no habría quedado nada de ninguna de ellas. En cambio, la abundancia de materia en el universo actual, y la existencia sólo fugaz y en cantidades minúsculas de antimateria en el cosmos de hoy, parecen demostrar que en realidad se creó más materia que antimateria. Un momento dipolar eléctrico del electrón podría explicar esta desigualdad.

Por ahora, nadie ha podido demostrar la existencia de este supuesto y diminuto momento dipolar. Los métodos de medición usados hasta hoy no son lo bastante sensibles.

Una pequeña pieza de cerámica dará a los científicos la oportunidad de cambiar esto muy pronto. Marjana Lezaic y Konstantin Rushchanskii del Instituto de Física del Estado Sólido en Alemania, y Nicola Spaldin de la Universidad de California en Santa Bárbara, Estados Unidos, diseñaron esta cerámica, la cual tiene propiedades muy especiales. Ahora debería ser posible hacer mediciones 10 veces más sensibles que las realizadas hasta el momento. Esto podría ser suficiente para encontrar el momento dipolar eléctrico del electrón.

Información adicional en:


sábado, 7 de agosto de 2010

Una máquina del tiempo cuántica resuelve la paradoja del abuelo

Escrito por Kanijo en Fí­sica, tags: , ,

Máquina del tiempoUn nuevo tipo de viaje temporal basado en el teletransporte cuántico solventa las paradojas que han plagado a otras máquinas del tiempo, dicen los físicos.

De todas las raras consecuencias de la mecánica cuántica, una de las más extrañas es la idea de post-selección: la capacidad de disparar un cálculo que automáticamente ignora ciertos resultados.

Aquí tienes un ejemplo: supón que tienes una larga y tortuosa expresión en la que hay un terrorífico número de variables. La cuestión que quieres responder es qué combinación de variables hace que la expresión sea cierta lógicamente. Y la forma convencional de resolver esto es la fuerza bruta: intentar cada combinación de variables hasta encontrar una que funcione. Eso es difícil.

La post-selección, sin embargo, hace que la solución sea fácil de encontrar. Simplemente permites a las variables tomar cualquier valor aleatorio y luego post-seleccionas sobre la condición de que la respuesta debe ser cierta. Esto automáticamente descarta cualquier problema que pueda aparecer.

La post-selección es controvertida debido a que lleva a todo tipo de predicciones fantásticas sobre la potencia de los ordenadores cuánticos. Nadie está seguro de si es posible lograr este tipo de computación o cómo hacerlo, pero la mecánica cuántica parece permitirlo.

Ahora, la post-selección parece incluso más extraña gracias a unas nuevas ideas propuestas por Seth Lloyd del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y algunos compañeros. Dicen que si se combina la post-selección con otra extraña propiedad cuántica conocida como teletransporte, se puede construir una máquina del tiempo.

Antes de echar un vistazo a cómo funciona la idea, vamos a dar un breve repaso sobre el teletransporte cuántico. Éste es el fenómeno del entrelazamiento para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía anteriormente en otro punto del mismo.

La idea de Lloyd y compañía es usar la post-selección para hacer que tenga lugar este proceso a la inversa. La post-selección asegura que sólo cierto tipo de estados pueden ser teletransportados. Esto coloca inmediatamente un límite al estado que debe tener la partícula original antes de ser teletransportada. En efecto, el estado de esta partícula ha viajado hacia atrás en el tiempo.

Lo que es asombroso en esta máquina del tiempo es que no está plagada con las habituales paradojas del viaje en el tiempo, tales como la del abuelo, en la que una partícula viaja hacia atrás en el tiempo y evita que ella misma exista en el primer lugar.

La máquina del tiempo de Lloyd solventa esto debido a la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica: cualquier cosa que permita esta máquina del tiempo puede también suceder con una probabilidad finita, gracias a estas leyes de la probabilidad.

Otra característica interesante de esta máquina es que no requiere de las distorsiones habituales del espacio-tiempo de las que dependen las máquinas tradicionales. En éstas, el tejido del espacio-tiempo tiene que ser retorcido de una forma que permita que tenga lugar el viaje en el tiempo. Estas condiciones pueden existir en los entornos más extremos del universo, tales como dentro de los agujeros negros, pero probablemente no en muchos sitios más.

El hecho de que pueda ser posible una máquina del tiempo similar cuando la mecánica cuántica se empuja hasta sus límites, sugiere una vía que puede mostrarse muy fructífera uniendo áreas dispares de la ciencia. “Nuestra esperanza es que esta teoría demuestre ser útil para formular una teoría cuántica de la gravedad”, dicen Lloyd y sus colegas.

Pero, ¿dónde podría construirse tal máquina? Ésta también es una pregunta compleja. La post-selección sólo puede tener lugar si la mecánica cuántica es no lineal, algo que parece posible en teoría pero no se ha observado en la práctica. Todas las evidencias hasta el momento indican que la mecánica cuántica es lineal. De hecho algunos teóricos proponen que las cosas aparentemente imposibles que permite la post-selección es una especie de demostración de que la mecánica cuántica debe ser lineal.

No obstante, si se permite un comportamiento no lineal, el viaje en el tiempo será posible. Como dicen Lloyd y compañía: “Es posible para las partículas (y, en principio para la gente) encontrar un túnel desde el futuro al pasado”.

Pon en marcha el Delorean.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1007.2615: The Quantum Mechanics Of Time Travel Through Post-Selected Teleportation

Fecha Original: 19 de julio de 2010
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miércoles, 4 de agosto de 2010

El Puente Entre el Mundo Cuántico y el Convencional

4 de Agosto de 2010. Foto: ASUUn equipo de investigadores cree haber abierto una puerta hacia un conocimiento más detallado de cómo el mundo cotidiano que captamos a través de nuestros sentidos emerge del etéreo mundo cuántico.
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Los físicos llaman "mundo clásico" a nuestro entorno familiar cotidiano. Éste es el mundo en el que nosotros y las cosas que nos rodean parecemos tener características medibles como masa, altura, color, peso, textura y forma.

El mundo cuántico es el mundo de las piezas fundamentales con las que está hecha la materia: los átomos. Estos son combinaciones de neutrones y protones formando un núcleo, y electrones girando alrededor de él, atraídos por éste a causa de la atracción eléctrica.

Pero la mayor parte de un átomo, más del 99 por ciento de éste, es espacio vacío lleno de energía invisible.
Así que desde el punto de vista del mundo cuántico, nosotros y las cosas que nos rodean somos mayormente espacio vacío. El modo en que experimentamos las cosas que nos rodean y a nosotros mismos en el mundo clásico es en realidad tan sólo una representación mental moldeada por nuestros sentidos, tal como indica el profesor David Ferry de la Universidad Estatal de Arizona.

Durante más de un siglo, los científicos e ingenieros han tratado de llegar a una conclusión satisfactoria sobre el eslabón perdido que une los mundos clásico y cuántico, y permite una transición desde ese mundo de principalmente espacio vacío al entorno familiar que experimentamos a través de nuestros sentidos.

Una hipótesis sobre estas cuestiones ha sido investigada recientemente por Adam Burke, David Ferry, Tim Day, Richard Akis, Gil Speyer y Brian Bennett.

Ellos describen la transición desde el mundo cuántico al clásico como un proceso de "decoherencia" que implica un tipo de progresión evolutiva que en cierto modo es análoga al concepto de selección natural de Charles Darwin.

Los autores se basaron en dos teorías, la de la decoherencia y la del darwinismo cuántico, ambas propuestas por Wojciech Zurek, investigador del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Información adicional en:

domingo, 4 de julio de 2010

Se propone un nuevo método de computación cuántica

Computación cuánticaLos computadores cuánticos pueden resolver en cuestión de instantes problemas que llevarían años a los ordenadores convencionales. Pero hasta el momento, estos computadores sólo existen en configuraciones experimentales de vanguardia en unos pocos laboratorios físicos.

Ahora, Elena Kuznetsova, investigadora de posdoctorado en el Departamento de Física de la Universidad de Connecticut (UConn), ha propuesto un nuevo tipo de computador cuántico que podría hacer que la tecnología estuviese un paso más cerca de convertirse en realidad.

“El principal entusiasmo en los computadores cuánticos”, dice Kuznetsova, “procede de su potencial capacidad para resolver ciertos problemas de forma exponencialmente más rápida que los ordenadores clásicos, tales como factorizar un número grande en sus número primos, lo cual nos permitiría romper códigos criptográficos. Estos problemas no pueden resolverse usando un ordenador clásico en un futuro previsible”.

Los procesadores cuánticos aprovechan los principios de la mecánica cuántica, en la cual los objetos se comportan de forma distinta a escalas muy pequeñas de como funciona la materia a escalas mayores. Normalmente, sus procesadores codifican información en átomos individuales o moléculas hechas de dos átomos. Pero Kuznetsova y su grupo de investigación ha propuesto el primer sistema viable que usa tanto átomos como moléculas, aprovechando los beneficios de cada uno. Este sistema podría ser capaz de calcular más rápida y eficientemente que los procesadores cuánticos anteriores.

Kuznetsova y sus colegas en física, incluyendo al estudiante graduado Marko Gacesca y a los profesores Susanne Yelin y Robin Côté, informan de sus resultados en el ejemplar de marzo de la revista Physical Review A.

Como explica Yelin, hay varios componentes para la computación cuántica. El primer reto es crear un sistema que se controle lo bastante bien como para realizar cálculos, y otro es idear un dispositivo que informará de los resultados sin dañar el sistema. El computador cuántico más avanzado hasta la fecha está realizado con átomos neutros, en lo cual, dice Yelin, los físicos han pasado décadas trabajando y ahora pueden controlar en un grado muy fino. Estos átomos neutros no tienen carga eléctrica, y por tanto es muy difícil que interactúen entre sí. Esta dificultad frena la velocidad de los cálculos.

No obstante, en los últimos años, los científicos han descubierto moléculas polares – que contienen dos átomos con cargas iguales y opuestas – que podrían llevar a unos sistemas cuánticos de procesado más rápido debido a que la presencia de estas cargas opuestas anima a las moléculas a interactuar fuertemente entre ellas.

Pero esta diferencia en el comportamiento molecular es a la vez una gran solución y un gran problema, dice Yelin. Para ser útil, estas moléculas hiperactivas tienen que ser enfriadas a sólo unas pocas millonésimas de grado por encima del cero absoluto, lo cual las frena permite a los científicos controlarlas.

“Las moléculas en los estados cuánticos son muy frágiles”, dice Yelin. “Si las calientas, desaparecen. Si las pones demasiado cerca, desaparecen. Si las observas de la forma equivocada, desaparecen”.

La fragilidad de estas moléculas también supone otro problema: cuando se usan para informar de los resultados de un procesador cuántico, los científicos a menudo pierden el control de las mismas y los propios datos que han estado tratando de calcular se destruyen. Hasta el momento, los investigadores no han llegado a una buena forma de leer los datos de estas moléculas.

En su reciente artículo, el grupo de Kuznetsova ideó una forma de separar las moléculas en sus partes componentes de forma que los resultados del procesador pudiesen leerse a partir de los átomos individuales más fácilmente controlables. Usando lásers, dice Kuznetsova, fueron capaces de romper las moléculas sin comprometer los datos codificados en ellas.

“Dejamos que la molécula interactúe con una luz láser en una longitud de onda muy específica, o color”, dice. “Esto excita la molécula hacia otro estado excitado, a partir del cual podemos, con otra luz láser, separarla en dos átomos. Es una forma eficiente y no destructiva de mantener la información y leerla”.

Kuznetsova dice que cada parte de su idea es factible usando los métodos experimentales actuales, pero sólo para un conjunto generalizado de qubits — como se conoce a las unidades de información cuántica — todos a la vez. El siguiente paso hacia la construcción de un ordenador con moléculas polares, dice Yelin, es crear un sistema en el que los qubits puedan controlarse individualmente.

Yelin admite que su trabajo a veces puede parecer sobrenatural a los no especialistas, pero dice que no lo haría de otra forma.

“A primera vista, estas interacciones de luz y partículas parecen magia”, dice. “Estas moléculas polares son el pináculo de la óptica cuántica”.


Autor: Christine Buckley
Fecha Original: 15 de junio de 2010
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El entrelazamiento cuántico mantiene unido el ADN

ADN entrelazadoUn nuevo modelo teórico sugiere que el entrelazamiento cuántico ayuda a prevenir que las moléculas de la vida se rompan.

Hubo un tiempo, no hace mucho, en el que los biólogos juraban y perjuraban que la mecánica cuántica no podía jugar ningún papel en los sistemas calientes y húmedos de la vida.

Desde entonces, la disciplina de la biología cuántica ha emergido como uno de los campos más excitantes en la ciencia. Parece como si los efectos cuánticos fueran cruciales en algunos procesos biológicos, tales como la fotosíntesis y la navegación de las aves.

Ahora, un grupo de físicos dice que las extrañas leyes de la mecánica cuántica pueden ser más importantes para la vida de lo que los biólogos hayan podido imaginar. Su nueva idea es que el ADN se mantiene unido por el entrelazamiento cuántico.

Merece la pena verlo con más detalle. El entrelazamiento es el extraño proceso cuántico en el que una función de onda describe dos objetos separados. Cuando esto ocurre, estos objetos comparten de forma efectiva la misma existencia, sin importar lo lejos que puedan estar el uno del otro.

La cuestión que Elisabeth Rieper, de la universidad nacional de Singapur, y dos colegas suyos se han preguntado es qué papel podría desempeñar el entrelazamiento en el ADN. Para encontrarlo, han construído un modelo teórico simplificado de ADN en el que cada nucleótido consta de una nube de electrones en torno a un núcleo central positivo. Esta nube negativa puede moverse respecto del núcleo, creando un dipolo. Y el movimiento de la nube es del tipo de un oscilador armónico.

Cuando los nucleótidos se enlazan para formar una base, estas nubes tienen que oscilar en direcciones opuestas para asegurar la estabilidad de la estructura.

Rieper y cía. se preguntan qué sucede a estas oscilaciones, o fonones, como las llaman los físicos, cuando los pares base tienen una estructura de doble hélice.

Los fonones son objetos cuánticos, lo que significa que pueden existir en una superposición de estados y entrelazarse, como cualquier otro objeto cuántico.

Para empezar, Rieper y cía. imaginan la hélice sin ningún efecto externo. “Claramente, la cadena de osciladores armónicos está entrelazada a temperatura cero”, dicen. Entonces continúan demostrando que el entrelazamiento también puede existir a temperatura ambiente.

Esto es posible porque los fonones tienen una longitud de onda similar en tamaño a la de una hélice de ADN, lo que permite la formación de ondas estacionarias, un fenómeno conocido como atrapamiento de fonones. Cuando esto sucede, los fonones no pueden escapar fácilmente. Se sabe que un tipo similar de fonón causa problemas en estructuras de silicio del mismo tamaño.

Esto sería poco importante si no tuviera ningún efecto global en la hélice. Pero el modelo desarrollado por Rieper y cía. sugiere que el efecto es profundo.

Aunque cada nucleótido en un par base está oscilando en direcciones opuestas, esto ocurre como una superposición de estados, así que el movimiento global de la hélice es nulo. En un modelo puramente clásico, sin embargo, esto no puede suceder, en cuyo caso la hélice vibraría y se rompería.

Así que en este sentido, estos efectos cuánticos son responsables de mantener unido el ADN.

La pregunta, por supuesto, es cómo probar esto. Ellos dicen que una línea de evidencia es que un análisis puramente clásico de la energía requerida para mantener el ADN unido no funciona. Sin embargo, su modelo cuántico hace encajar las piezas. Esto es interesante, pero necesitan tener algo experimentalmente convincente para persuadir a los biólogos de estas ideas.

Una sugerencia tentadora al final de su artículo es que el entrelazamiento puede tener una influencia en el modo en que la información es leída en una cadena de ADN, y que esto puede ser explotado experimentalmente. Pero no dicen cómo.

Un trabajo especulativo, pero potencialmente explosivo.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1006.4053: The Relevance Of Continuous Variable Entanglement In DNA

Fecha Original: 28 de junio de 2010
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jueves, 29 de abril de 2010

Se acumulan las evidencias para los tetraquarks


Se acumulan las evidencias para los tetraquarks


Hadrones permitidos en la QCDLa existencia de una nueva forma de materia denominada “tetraquark” ha sido recibido más apoyo en un reanálisis de un experimento que ha desconcertado a los físicos de partículas desde hace dos años.

En 2008, investigadores del experimento BELLE, en el laboratorio KEK, en Japón, observaron cómo un estado excitado del mesón “bottomonio” se desintegraba y se sorprendieron al encontrar que un modo de desintegración determinado era mucho más frecuente de lo esperado.

Ahora, físicos en Alemania y Pakistán han propuesto una explicación extraordinaria – en vez de producir “bottomonio”, el experimento ha creado una nueva partícula conteniendo cuatro quarks. Tales tetraquarks nos llevarían a un modelo de quarks extendido. Daría también a los físicos un conocimiento más profundo de la cromodinámica cuántica (QCD) – la teoría de los quarks y de la fuerza nuclear fuerte que los mantiene unidos del modelo estándar.

En la década de 1960, los físicos comprendieron que los hadrones – protones, neutrones, mesones, etc. – podían describirse en términos de sus partículas constituyentes, los quarks. Los mesones son un estado ligado de un par quark-antiquark, mientras que los bariones (incluyendo protones y neutrones) están formados por tres quarks o tres antiquarks. El modelo de quarks le valió a su pionero, Murray Gell-Mann, el premio nobel de física en 1969, y ha continuado prediciendo la existencia y propiedades de muchos otros hadrones.

Estados exóticos ligados

Sin embargo, la QCD permite la existencia de estados ligados éxoticos. Uno de éstos es el tetraquark, que contiene dos quarks y dos antiquarks. Durante décadas, los físicos de partículas se han preguntado por la existencia de tetraquarks, y en estos años los experimentos se han vuelto suficientemente sensibles para tener señales de ellos.

Si los tetraquarks existen, hay oportunidades de que los vean los físicos que trabajan en colisionadores electrón-positrón en KEK, en Japón, y en SLAC (California). Ambos experimentos pueden ajustarse para producir estados excitados de mesones como el “bottomonio”, que está formado por un quark bottom y un antiquark anti-bottom. Tanto BELLE como BaBar, en SLAC, están diseñados para medir las desintegraciones de estas partículas de vida corta. Y buscan pequeñas desviaciones de las predicciones teóricas. Hasta la fecha, ambos experimentos han indicado sin errores, varias anomalías.

Resultados asombrosos

En 2008 los físicos de BELLE estaban estudiando las desintegraciones del estado altamente excitado Y(5S) del bottomonio. De acuerdo con la QCD, un estado excitado de Y se desintegra raramente en uno de sus estados menos excitados y un par de piones. Sin embargo, cuando BELLE midió este modo de desintegración del Y(5S), las tasas observadas eran varios órdenes de magnitud mayores de lo experado.

Una explicación posible es que las colisiones electrón-positrón ajustadas para formar Y(5S) pueden haber producido también partículas diferentes – un tetraquark mesón Yb(10890). Ahmed Ali y Christian Hambrock de la colaboración DESY, y Jamil Aslam, de la universidad Quaid-i-Azam en Pakistán, han estado investigando esta hipótesis.

Ali explica el porqué: “Si asumimos que los tetraquarks existen, podemos considerar qué masas son posibles, y cómo se desintegrarán. Encontramos que Yb(10890), un tetraquark mesón formado de un diquark up (un par quark anti-quark de quarks up) y un diquark bottom, tiene una masa muy cercana a la de Y(5S). Puede decaer a Y(2S) y un par de píones de diferentes formas, y si calculamos éstas podemos reproducir los datos experimentales”.

Aunque no es concluyente, la evidencia apoya la posibilidad de la existencia de los tetraquarks. “Si es cierto”, dice Ali, “ésto es una nueva forma de materia.”

¿Misterio resuelto?

¿Está entonces el misterio resuelto? Todavía no, de acuerdo con Hambrock, que explica: “Esto es una indicación, pero no una prueba. Con este resultado solo no podemos estar seguros de que los dos diquarks estén en un estado verdaderamente ligado”. Hay otras ideas acerda de qué podría estar causando éstas tasas, como dice Tom Browder, co-portavoz de BELLE, de la universidad de Hawaii. “Quizás otros mecanismos [en la interacción de Y(5S)] podrían explicar estos resultados. Nosotros somos físicos experimentales y tenemos que mantener nuestras mentes abiertas”.

Si Yb(10890) es la causa de la anomalía, hay otra pista esperando a ser descubierta, según Ali. “Si estamos en lo cierto, debería ser una combinación de dos apenas distinguibles tetraquarks, el otro formado por un diquark down y un diquark bottom, con masas prácticamente iguales”, explicó. Con una toma de datos corta fijada para mayo de este año, los físicos de BELLE intentarán deducir si la predicción de Ali es correcta.

If Yb(10890) es la causa de la anomalía, hay otra pista esperando ser descubierta, de acuerdo con Ali. “Si estamos en lo cierto, deberían haber una combinación real de dos tetraquarks apenas distinguibles, el otro formado por un diquark down y un diquark botton, con una masa casi idéntica”, explica. Con una corta ejecución de datos prevista para mayo de este año, los físicos de BELLE intentará deducir si la predicción de Ali es correcta.

La investigación se describe en el artículo Phys. Rev. Lett. 104 162001.
Autor: Zoe Matthews
Fecha Original: 27 de abril de 2010
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lunes, 26 de abril de 2010

La mecánica cuántica explica cómo producen su fuerza los músculos

Músculo cuánticoLa mecánica cuántica explica el rango completo de curvas de fuerza-relajación que producen los músculos, de acuerdo con un nuevo estudio.

No hace mucho tiempo los biólogos habrían jurado sin pensárselo que su disciplina nunca se vería contaminada por los extraños efectos de la mecánica cuántica. Hoy, la biología cuántica es una disciplina emergente en muchos laboratorios de todo el mundo y sólo los más osados (o estúpidos) debaten contra la idea de que los efectos cuánticos desempeñan un importante papel en el funcionamiento de las moléculas biológicas, en células completas, e incluso en el cerebro.

Hoy, los músculos se añaden a esta lista. Tieyan Si del Instituto Max Planck para Sistemas Complejos en Dresden, Alemania, ha creado un modelo cuántico del comportamiento de un músculo. Su idea es que la miosina, el motor molecular indispensable para la contracción muscular, es, básicamente, un objeto cuántico y que su comportamiento se describe mediante la mecánica cuántica.

La parte importante de la fibra muscular consta de actina, que puede imaginarse como una cuerda, y la miosina, que es un motor molecular que funciona como un equipo de sogatira. La estimulación eléctrica pone en acción a los equipos, tirando de las sogas frenéticamente y provocando que se contraiga el músculo. La fuerza real que produce un músculo es el resultado de muchos motores de miosina tirando y relajándose, aunque no necesariamente en orden.

El reto para los teóricos es descubrir cómo estos motores moleculares generan la fuerza y las curvas de relajación que tienen lugar en los músculos reales. Esto está bien estudiado en sistemas tan diversos como el músculo del corazón mamífero y las alas de los insectos, y los biomecánicos saben desde hace tiempo que distintos tipos de músculos y distintas acciones musculares, producen distintas curvas de fuerza. Por ejemplo, las contracciones que se liberan rápidamente tienen una señal de fuerza distinta a las que se liberan lentamente. Explicar esto con una única teoría clásica no es fácil.

La aproximación de Si es simplemente suponer que cada motor de miosina es un objeto cuántico que puede tomar dos formas y que el cambio entre estas formas provoca la contracción. En otras palabras, tiene dos estados. (También estudia un sistema en el que la miosina tiene tres estados). La miosina cambia de un estado a otro absorbiendo energía y relajándose emitiéndola, y el efecto combinado todos los cambios determina el comportamiento de la fibra.

Entonces, una fibra muscular es, simplemente, una cadena de estos objetos cuánticos, para la cual es posible derivar matemáticamente el objeto conocido como Hamiltoniano, que describe su comportamiento. La cuestión que aborda Si es a qué tipo de curva fuerza-relajación lleva este Hamiltoniano.

Su respuesta es que “este sistema Hamiltoniano cuántico nos da la relación clásica fuerza-velocidad no sólo para una liberación rápida, sino también para una lenta y estados inestables”.

Demuestra que el sistema de dos niveles modela con precisión el comportamiento del músculo del corazón mientras que el de tres niveles el comportamiento del músculo de vuelo de un insecto.

Lo que Si no explica con claridad son los fallos de los modelos convencionales del comportamiento muscular, y por qué la aproximación cuántica es mejor. Tampoco hace Si ninguna predicción sobre el comportamiento de un músculo que no pueda hacer un modelo clásico.

No obstante, este es un impresionante primer paso hacia la descripción cuántica del comportamiento muscular. Y, como señala Si, hay mucho más trabajo por hacer para comprender el interfaz entre la cadena cuántica y las señales que las disparan, tales como señales eléctricas a lo largo de los nervios y el flujo de iones a través de las membranas que éstas disparan.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1004.3120: One Dimensional Chain Of Quantum Coherent Molecule Motors As A Model For Muscle Fibre

Fecha Original: 21 de abril de 2010
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martes, 6 de abril de 2010

Finalmente fijada la masa del quark común

Escrito por Kanijo en Fí­sica

Colisiones de núcleos de oro

No todos los días los científicos reducen la incertidumbre en una constante fundamental de la naturaleza de un 30% a un 1,5%, pero un grupo de físicos teóricos afirman haber hecho justo eso. Usando supercomputadores y simulaciones asombrosamente complejas, los investigadores calcularon la masa de partículas conocidas como quarks “up” (arriba) y “down” (abajo) que forman los protones y neutrones con 20 veces más precisión que el estándar anterior. Las nuevas cifras podrían ser un impulso para los teóricos que tratan de descifrar las colisiones de partículas en impactadores de átomos como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) europeo o que intentan desarrollar teorías más profundas sobre la estructura de la materia.

“Es una afirmación osada, y tendremos que estudiarla con detalle, pero creo que los resultados son robustos”, dice Paul Mackenzie, teórico del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi en Batavia, Illinois, que no estuvo implicado en el trabajo.

Los científicos han sabido desde 1968 que los protones y neutrones contenían quarks unidos entre sí por la conocida como fuerza nuclear fuerte. No obstante, los experimentadores nunca han sido capaces de medir las masas de estos quarks de forma directa, y los teóricos no han sido capaces de calcularla con gran precisión. La razón para el impás es simple: Los quarks se sostienen unos sobre otros tan estrechamente que es imposible aislarlos y estudiarlos por sí mismos. “No puedes poner un quark en una balanza y decir ‘Tiene tal masa’”, dice Christine Davies, teórica de la Universidad de Glasgow en el Reino Unido.

Para empeorar las cosas, las partículas hechas de quarks son notablemente complejas. Se puede decir que un protón consta de dos quarks up y uno down que se mantienen unidos intercambiando gluones. (Un neutrón consta de dos quarks down y uno up). En realidad, los propios gluones intercambian gluones. Y miríadas de pares quark-antiquark aparecen y desaparecen. Por lo que el protón es en realidad una molesta infinidad de quarks y gluones en el que los tres quarks de “valencia” originales, que determinan la identidad del protón, forman menos de un 2% de la masa. Los quarks también aparecen en cuatro tipos más pesados o “sabores” — strange (extraño), charm (encantado), bottom (fondo), y top (cima) — por lo que los teóricos no pueden analizar una partícula como el protón en aislamiento. En lugar de esto, deben explicar simultáneamente las propiedades de toda una familia de partículas relacionadas, tales como la Λ, que consiste en un quark up, uno down y uno strange.

No obstante, en los últimos años, los físicos han hecho grandes progresos al calcular las propiedades de las partículas hechas de quarks, a las que se conoce colectivamente como hadrones. Una aproximación clave es simular las partículas usando una red de cromodinamica cuántica o red QCD. En estas simulaciones, los investigadores modelan el espacio continuo dentro de un hadrón como una parrila de puntos llamados red. También imaginan que el tiempo pasa de forma discreta, y todo esto hace que las matemáticas sean mucho más fáciles. Los investigadores colocan los quarks y gluones en los puntos de la red y usan supercomputadores para simular sus interacciones con espaciados cada vez menores para aproximar al hadrón real. En noviembre de 2008, un equipo distinto de teóricos usó una red QCD para calcular con gran precisión las masas del protón, neutrón y otras tres partículas de quark.

Ahora, Davies y sus colegas básicamente han dado la vuelta al proceso y usan la red QCD para calcular las masas del quark up y down. Las masas de los quarks aislados sirven como entrada que son ajustadas al valor apropiado durante el cálculo de las propiedades del hadrón. Parece que los físicos simplemente podrían calcular unos valores y decir que el problema está resuelto, pero es algo más complejo. Los valores exactos de las masas de los quarks dependen de los métodos matemáticos usandos en la simulación. Además, cada masa de quark aparece con una incertidumbre notable. Davies y sus colegas han encontrado una forma de solventar tales problemas. En lugar de calcular la masa de cada tipo de quark independientemente, calcular las proporciones de esas masas.

Específicamente, calcularon la propoción de masa del quark charm a la del quark strange. Combinaron estos cálculos con otros procedentes de otro grupo de proporciones de masa de quark strange a quarks up y para el quark down. Esas proporciones aparecen con incertidumbres mucho menores, explica G. Peter Lepage, miembro del equipo de la Universidad de Cornell. Y pueden combinarse con el valor ya conocido de la masa del quark charm — que es más fácil de determinar debido a que es unas 500 veces más grande — para obtener por fin las masas de los quarks más ligeros, como señalan los investigadores esta semana en la revista Physical Review Letters. El equipo encontró que un quark up pesa 2,01 +/- 0,14 megaelectrón-voltios, mientras que un quark down pesa 4,79 +/- 0,16 MeV. Esto es 0,214% y 0,510% de la masa del protón, respectivamente.

Conocer las masas de los quarks ligeros es “absolutamente esencial para muchas cosas”, dice Mackenzie. Esas masas ayudan a predecir qué aspecto tendrían las colisiones de partículas del LHC y otros de acuerdo con el ‘modelo estándar’ teórico”. A su vez, esos cálculos son claves para observar discrepancias que podrían apuntar a nuevas partículas o fenómenos, comenta. Es más, mientras que el modelo estándar trata las masas de los quarks como arbitrarias, los físicos esperan desarrollar teorías más profundas que puedan explicar, por ejemplo, por qué tienen los valores que tienen. Las masas de los quarks proporcionarían un importante banco de pruebas para tal esfuerzo, señala Mackenzie.

Aún así, Norman Christ, teórico de la Universidad de Columbia, dice que Davies y sus colegas hacer ciertas suposiciones y aproximaciones en sus cálculos que tienen que ser comprobadas. “Quieres que se confirme por medios independientes, con suerte por un grupo competidor que intenta demostrar que este grupo está equivocado y que se ve arrastrado a admitir que sus resultados concuerdan”.


Autor: Adrian Cho
Fecha Original: 2 de abril de 2010
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jueves, 1 de abril de 2010

La gravedad surge a partir de la información cuántica

Einstein

El papel que desempeña la información cuántica en la gravedad fija el guión para una dramática unificación de las ideas de la física.

Una de las ideas recientes más candentes en la física es que la gravedad es un fenómeno emergente; que de alguna forma surge a partir de complejas interacciones entre cosas más simples.

Hace unos meses, Erik Verlinde de la Universidad de Amsterdam presentó una de tales ideas que ha revolucionado el mundo de la física. Verlinde sugirió que la gravedad era simplemente una manifestación de la entropía del universo. Su idea estaba basada en la segunda ley de la termodinámica, que la entropía siempre se incrementa con el tiempo. Esto sugiere que las diferencias de entropía entre las partes del universo generan una fuerza que redistribuye la materia de una forma que maximiza la entropía. Esta fuerza es a lo que llamamos gravedad.

Lo emocionante de esta aproximación es que simplifica drásticamente el andamiaje teórico que soporta la física moderna. Y aunque tiene sus limitaciones – por ejemplo, genera leyes gravitatorias de Newton en lugar de las de Einstein – tiene algunas ventajas también, como la capacidad de tener en cuenta la magnitud de la energía oscura, lo cual es difícil para las teorías convencionales gravitatorias.

Pero tal vez la idea más potente que surge de la aproximación de Verlinde es que la gravedad es, básicamente, un fenómeno de información.

Hoy, esta idea logra un útil impulso por parte de Jae-Weon Lee y un par de colegas de la Universidad de Jungwon en Corea del Sur. Usan el concepto de información cuántica para derivar una Teoría de la Gravedad y lo hacen abordándolo de una forma ligeramente distinta a la de Verlinde.

En el corazón de sus ideas está la compleja pregunta de qué sucede cuando la información entra en un agujero negro. Los físicos han quedado desconcertados con esto durante décadas sin un gran consenso. Pero una de las cosas en las que están de acuerdo es en el Principio de Landauer: que el borrado de un bit de información cuántica siempre incrementa la entropía del universo en una cierta cantidad y requiere una cantidad específica de energía.

Jae-Weon y sus compañeros suponen que este proceso de borrado debe tener lugar en el horizonte del agujero negro. Y, de ser así, el espacio-tiempo debe auto-organizarse de una forma que maximice la entropía en esos horizontes. En otras palabras, genera una fuerza similar a la gravedad.

Esto es intrigante por varias razones. Primero, Jae-Weon y sus colegas suponen la existencia del espacio-tiempo y su geometría y simplemente se preguntan qué forma debe tomar si la información se elimina en los horizontes de esta forma.

También relaciona la gravedad con la información cuántica por primera vez. A lo largo de los últimos años, muchos resultados de la mecánica cuántica han apuntado al papel cada vez más importante que parece desempeñar la información en el universo.

Algunos físicos están convencidos de que las propiedades de la información no proceden del comportamiento de los portadores de la misma, tales como fotones o electrones, sino al contrario. Cree que la propia información es el fantasmal lecho sobre el que se construye el universo.

La gravedad siempre ha sido un inconveniente. Pero la creciente concienciación de que la información desempeña un papel fundamental aquí también, podría abrir el camino a un tipo de unificación entre la mecánica cuántica y la relatividad con la que los físicos han estado soñando.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1001.5445: Gravity from Quantum Information

Fecha Original: 26 de marzo de 2010
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sábado, 20 de marzo de 2010

Los científicos agrandan la mecánica cuántica

Redoble tambor
Manos en movimiento haciendo un redoble de tambor. Un redoble cuántico se ha convertido en el primer objeto visible en ser puesto en una superposición de estados cuánticos. A. Olsen/iStockphoto

El mayor objeto colocado en un estado cuántico.

Un equipo de científicos ha tenido éxito al colocar un objeto lo bastante grande para ser visible a simple vista en un estado cuántico mezclado de movimiento y estático.

Andrew Cleland de la Universidad de California en Santa Barbara, y su equipo enfriaron un diminuto remo de metal hasta alcanzar su ‘estado base’ mecánico cuántico — el estado de menor energía permitido por la mecánica cuántica. Entonces usaron las extrañas reglas de la mecánica cuántica para colocar simultáneamente el remo en movimiento mientras que se mantenía quieto. El experimento demuestra que los principios de la mecánica cuántica se aplican a objetos cotidianos aparte de las partículas de escala atómica.

Este trabajo se publica simultáneamente on-line en Nature y se presentó en la reunión en Portland de la Sociedad Física Americana1.

De acuerdo con la teoría cuántica, las partículas actúan como ondas en lugar de puntos masivos a escalas muy pequeñas. Esto tiene docenas de consecuencias extrañas: Es imposible saber la posición exacta de una partícula y su velocidad en el espacio, aunque es posible que la partícula haga dos cosas contradictorias a la vez. A través de un fenómeno conocido como ’superposición’ una partícula puede moverse y permanecer estacionaria al mismo tiempo – al menos hasta que una fuerza externa actúe sobre ella. Entonces, instantáneamente elige una de las dos posiciones contradictorias.

Pero aunque las reglas de la mecánica cuántica parecen aplicarse a escalas pequeñas, nadie ha visto pruebas de la misma a gran escala, donde las influencias externas pueden destruir más fácilmente los frágiles estados cuánticos. “Nadie ha demostrado hasta la fecha que, si tomas un objeto grande, con billones de átomos, la mecánica cuántica se aplique a su movimiento”, dice Cleland.

No hay una razón obvia para que las reglas de la mecánica cuántica no puedan aplicarse a objetos grandes. Erwin Schrödinger, uno de los padres de la mecánica cuántica, estaba tan inquieto por la extrañeza cuántica a gran escala que propuso su famoso experimento mental del “gato de Schrödinger”. Se coloca un gato en una caja con una vía de cianuro y una fuente radiactiva. Si la fuente decae, dispara un dispositivo que romperá la vía, matando al gato. Durante el tiempo que la caja está cerrada, defiende Schrödinger, el gato está en una superposición de vivo y muerto — un absurdo por lo que a él respectaba.

Extrañeza maravillosa

Cleland y su equipo tomaron una medida más directa de la extrañeza cuántica a gran escala. Comenzaron con un diminuto remo mecánico, o ‘baqueta cuántica’, de unos 30 micrómetros de longitud que vibra cuando se coloca en movimiento en un rango concreto de frecuencias. Luego conectaron el remo a un circuito eléctrico superconductor que obedecía las leyes de la mecánica cuántica. Entonces enfriaron el sistema hasta temperaturas por debajo de una décima de kelvin.

A esta temperatura, el remo entró en su estado base mecánico cuántico. Usando el circuito cuántico, Cleland y su equipo verificaron que el remo no tenía energía vibratoria en absoluto. Entonces usaron el circuito para dar al remo un empujón y verlo vibrar a una energía específica.

Luego, los investigadores colocaron el circuito cuántico en una superposición de “empuje” y “no empuje”, y lo conectaron al remo. A través de una serie de cuidadosas medidas, fueron capaces de demostrar que el remo estaba, simultáneamente, vibrando y no vibrando.

“Es maravilloso”, dice Hailin Wang, un físico de la Universidad de Oregon en Eugene ha estado trabajando en una técnica rival para poner un oscilador en estado cuántico. El trabajo muestra que las leyes de la mecánica cuántica se mantienen, como se esperaba, a gran escala. “Esto, con seguridad, es bueno para la física”, dice Wang.

Entonces, si billones de átomos pueden colocarse en un estado cuántico, ¿por qué no vemos a un autobus de dos pisos, andando y deteniéndose a la vez? Cleland cree que el tamaño importa: cuanto mayor es el objeto, más fácil es para las fuerzas externas perturbar el estado cuántico.

“El entorno es algo enorme y complejo”, dice Cleland. “Es esa interacción de este sistema increíblemente complejo lo que hace que se desvanezca la coherencia cuántica”.

Aún así, dice, hay una gran cantidad de razones para seguir intentando tener objetos grandes en estados cuánticos. Los estados cuánticos grandes dicen a los investigadores más sobre las relaciones entre la mecánica cuántica y la gravedad — algo que aún no se comprende bien. Y los resonadores cuánticos podrían ser útiles para algo, aunque Cleland admite que no está seguro de para qué”. Podrían tener alguna aplicación interesante”, comenta. “Pero francamente, no tengo una”.