Los investigadores de la Universidad de Griffith han demostrado un procedimiento para hacer mediciones precisas de velocidad, aceleración, propiedades de los materiales e incluso ondas de gravedad, acercándose a la máxima sensibilidad permitida por las leyes de la física cuántica.
Publicado en Comunicaciones de la naturaleza , el trabajo vio al equipo de Griffith, dirigido por el profesor Geoff Pryde, trabajando con fotones partículas de luz individuales y usándolos para medir la distancia adicional recorrida por el haz de luz, en comparación con su haz de referencia asociado, a medida que avanzabala muestra que se está midiendo: un cristal delgado.
Los investigadores combinaron tres técnicas - entrelazamiento - un tipo de conexión cuántica que puede existir entre los fotones, pasando los haces de un lado a otro a lo largo del camino de medición, y una técnica de detección especialmente diseñada.
"Cada vez que un fotón pasa a través de la muestra, realiza una especie de mini-medición. La medición total es la combinación de todas estas mini-mediciones", dijo el Dr. Sergei Slussarenko, de Griffith, quien supervisó el experimento.veces que pasan los fotones, más precisa se vuelve la medición.
"Nuestro esquema servirá como modelo para herramientas que pueden medir parámetros físicos con precisión que es literalmente imposible de lograr con los dispositivos de medición comunes.
El autor principal del artículo, el Dr. Shakib Daryanoosh, dijo que este método puede usarse para investigar y medir otros sistemas cuánticos.
"Estos pueden ser muy frágiles, y cada fotón de sonda que lo enviemos lo perturbaría. En este caso, usar pocos fotones pero de la manera más eficiente posible es crítico y nuestro esquema muestra cómo hacer exactamente eso", dijo.
Si bien una estrategia es usar tantos fotones como sea posible, eso no es suficiente para alcanzar el rendimiento máximo. Para eso, es necesario también extraer la cantidad máxima de información de medición por paso de fotones, y eso es lo que experimentó el experimento de Griffithha logrado acercarse mucho más al llamado límite de precisión de Heisenberg que cualquier experimento comparable.
El error restante se debe a la imperfección experimental, ya que el esquema diseñado por el Dr. Daryanoosh y el Profesor Howard Wiseman es capaz de alcanzar el límite exacto de Heisenberg, en teoría.
"Lo realmente bueno de esta técnica es que funciona incluso cuando no tienes una buena suposición inicial para la medición", dijo el profesor Wiseman. "El trabajo anterior se ha centrado mucho en el caso en el que es posiblehacer una muy buena aproximación inicial, pero eso no siempre es posible "
Se requieren algunos pasos adicionales antes de que esta demostración de prueba de principio se pueda aprovechar fuera del laboratorio.
La producción de fotones enredados no es simple con la tecnología actual, y esto significa que todavía es mucho más fácil usar muchos fotones de manera ineficiente, en lugar de cada conjunto de fotones enredados de la mejor manera posible.
Sin embargo, según el equipo, las ideas detrás de este enfoque pueden encontrar aplicaciones inmediatas en algoritmos de computación cuántica e investigación en ciencias fundamentales.
El esquema finalmente puede extenderse a un mayor número de fotones enredados, donde la diferencia del límite de Heisenberg sobre el límite usualmente alcanzable es más significativa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Griffith . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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