Los físicos en Israel han creado un interferómetro cuántico en un chip atómico. Este dispositivo se puede utilizar para explorar los fundamentos de la teoría cuántica mediante el estudio del patrón de interferencia entre dos haces de átomos. El físico de la Universidad de Groningen, Anupam Mazumdar, describe cómo el dispositivopodría adaptarse para utilizar partículas mesoscópicas en lugar de átomos. Esta modificación permitiría ampliar las aplicaciones. Una descripción del dispositivo y las consideraciones teóricas sobre su aplicación por Mazumdar se publicaron el 28 de mayo en la revista avances científicos .
El dispositivo que crearon los científicos de la Universidad Ben-Gurion del Negev es el llamado Interferómetro Stern Gerlach, que fue propuesto por primera vez hace cien años por los físicos alemanes Otto Stern y Walter Gerlach. Su objetivo original de crear un interferómetro conLa propagación libre de átomos expuestos a gradientes de imanes macroscópicos no se ha realizado prácticamente hasta ahora. "Tales experimentos se han hecho utilizando fotones, pero nunca con átomos", explica Anupam Mazumdar, profesor de física teórica en la Universidad de Groningen y uno de los co-autores del artículo en avances científicos .
Diamantes Los científicos israelíes, dirigidos por el profesor Ron Folman, crearon un interferómetro en un chip atómico, que puede confinar y / o manipular átomos. Un haz de átomos de rubidio se hace levitar sobre el chip utilizando imanes. Se utilizan gradientes magnéticos para dividir elhaz de acuerdo con los valores de espín de los átomos individuales. El espín es un momento magnético que puede tener dos valores, ya sea hacia arriba o hacia abajo. Los átomos de espín hacia arriba y hacia abajo están separados por un gradiente magnético. Posteriormente, los dos haces divergentes sonLos valores de espín se miden y se forma un patrón de interferencia. El espín es un fenómeno cuántico y, a lo largo de este interferómetro, los espines opuestos se entrelazan. Esto hace que el interferómetro sea sensible a otros fenómenos cuánticos.
Mazumdar no participó en la construcción del chip, pero contribuyó con conocimientos teóricos al artículo. Junto con varios de sus colegas, propuso previamente un experimento para determinar si la gravedad es de hecho un fenómeno cuántico utilizando objetos mesoscópicos entrelazados.a saber, pequeños diamantes que se pueden poner en un estado de superposición cuántica. "Sería posible utilizar estos diamantes en lugar de los átomos de rubidio en este interferómetro", explica. Sin embargo, este proceso sería muy complejo ya que el dispositivo, que esactualmente operado a temperatura ambiente, necesitaría enfriarse a aproximadamente 1 Kelvin para el experimento mesoscópico
Caída libre Si esto se realiza, dos de estos chips de átomos podrían caer juntos para neutralizar la gravedad externa, de modo que cualquier interacción que ocurra entre ellos dependería de la atracción gravitacional entre los dos chips. Mazumdar y sus colegas pretenden determinarsi el entrelazamiento cuántico del par ocurre durante la caída libre, lo que significaría que la fuerza de gravedad entre los diamantes es de hecho un fenómeno cuántico.Otra aplicación de este experimento es la detección de ondas de gravedad; su deformación del espacio-tiempo debería ser visible enel patrón de interferencia.
La implementación real de este experimento aún está muy lejos, pero Mazumdar está muy emocionado ahora que se ha creado el interferómetro. 'Ya es [un] sensor cuántico, aunque todavía tenemos que averiguar exactamente lo que puede detectar.. El experimento es como los primeros pasos de un bebé; ahora, tenemos que guiarlo para que alcance la madurez. '
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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