Los grupos de investigación de la Universidad Aalto y la Universidad de Jyväskylä han demostrado un nuevo método de medición de microondas que llega al límite cuántico de medición y lo supera. El nuevo método se puede utilizar potencialmente, por ejemplo, en la computación cuántica y la medición de ondas gravitacionales.los resultados fueron publicados en Cartas de revisión física .
¿Qué tan débiles se pueden medir las señales?
De acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg en la mecánica cuántica, un observador no puede obtener simultáneamente información precisa de la posición y el momento de una partícula. Este principio establece un límite fundamental para cualquier medición. En la mecánica cuántica, incluso la luz, o más generalmente electromagnéticaondas, pueden estar representadas por partículas, fotones y, por lo tanto, su detección está sujeta al principio de incertidumbre. Sin ninguna incertidumbre, se podrían medir incluso las señales más débiles y, por ejemplo, la red de telefonía móvil funcionaría en cualquier parte del mundo con un solo punto de acceso.
Para las radio y microondas utilizadas en telecomunicaciones, las incertidumbres de medición resultan de las imperfecciones técnicas. Presentan limitaciones mucho más serias para la medición de señales que el límite cuántico. Sin embargo, el límite cuántico de la medición de microondas se ha alcanzado hasta ahora con superconductorescircuitos utilizados en la computación cuántica.En investigaciones anteriores relacionadas, los grupos Aalto y Jyväskylä se acercaron a él combinando resonadores de microondas con nanodrums vibrantes.
Hasta el límite cuántico y más allá con nanodrums
Los grupos utilizan una técnica novedosa para impulsar sus nanodrums para realizar una medición que incluso va más allá del límite cuántico. Para la partícula, esto sería posible midiendo solo la posición o el momento, y descartando por completo la información sobre la otra propiedad."Para una onda de luz, acceder solo a una parte de la onda y descartar la información en la otra parte realiza una medición análoga", explica Caspar Ockeloen-Korppi, quien hizo la medición utilizando los nanodrums.
Los grupos de investigación han patentado el esquema de medición. Profesor Mika Sillanpää , quien lidera la investigación, destaca las posibles áreas de aplicación: "Se puede usar para acceder a señales diminutas, por ejemplo, en computación cuántica y quizás también en la medición de ondas gravitacionales".
Además de Ockeloen-Korppi y Sillanpää, el equipo de investigación estaba formado por Juha-Matti Pirkkalainen, Erno Damskägg, Tero Heikkilä y Francesco Massel. El trabajo se realizó en el Centro de Excelencia de la Academia de Finlandia sobre Fenómenos y Dispositivos Cuánticos de Baja Temperatura.y también fue financiado parcialmente por el Consejo Europeo de Investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Jyväskylä . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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