Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft han creado un circuito cuántico que les permite escuchar la señal de radio más débil permitida por la mecánica cuántica. Este nuevo circuito cuántico abre la puerta a posibles aplicaciones futuras en áreas como la radioastronomía y la medicina MRITambién permite a los investigadores hacer experimentos que pueden arrojar luz sobre la interacción entre la mecánica cuántica y la gravedad.
Todos nos han molestado las débiles señales de radio en algún momento de nuestras vidas: nuestra canción favorita en el automóvil se convirtió en ruido, estando demasiado lejos de nuestro enrutador wifi para revisar nuestro correo electrónico. Nuestra solución habitual es hacer que la señal sea más grande, por ejemplo, eligiendo una estación de radio diferente o moviéndose al otro lado de la sala de estar. ¿Qué pasaría si, sin embargo, pudiéramos escuchar con más atención?
Las señales de radio débiles no son solo un desafío para las personas que intentan encontrar su estación de radio favorita, sino también para los escáneres de resonancia magnética MRI en los hospitales, así como para los telescopios que los científicos usan para mirar al espacio.
En un 'salto' cuántico en la detección de radiofrecuencia, los investigadores del grupo del profesor Gary Steele en Delft demostraron la detección de fotones o cuantos de energía, las señales más débiles permitidas por la teoría de la mecánica cuántica.
trozos cuánticos
Una de las predicciones extrañas de la mecánica cuántica es que la energía viene en pequeños pedazos llamados 'quanta'. ¿Qué significa esto? "Digamos que estoy empujando a un niño en un columpio", dijo el investigador principal Mario Gely.teoría de la física, si quiero que el niño vaya un poco más rápido, puedo darles un pequeño empujón, dándoles más velocidad y más energía. La mecánica cuántica dice algo diferente: solo puedo aumentar la energía del niño en un 'paso cuántico' enun tiempo. No es posible presionar la mitad de esa cantidad "
Para un niño en un columpio, estos 'pasos cuánticos' son tan pequeños que son demasiado pequeños para notarlos. Hasta hace poco, lo mismo era cierto para las ondas de radio. Sin embargo, el equipo de investigación en Delft desarrolló un circuito que realmente puede detectar estosfragmentos de energía en señales de radiofrecuencia, lo que abre el potencial para detectar ondas de radio a nivel cuántico.
¿De la radio cuántica a la gravedad cuántica?
Más allá de las aplicaciones en la detección cuántica, el grupo en Delft está interesado en llevar la mecánica cuántica al siguiente nivel: la masa. Si bien la teoría del electromagnetismo cuántico se desarrolló hace casi 100 años, los físicos todavía están desconcertados hoy sobre cómo encajar la gravedad en la cuánticamecánica.
"Usando nuestra radio cuántica, queremos intentar escuchar y controlar las vibraciones cuánticas de objetos pesados, y explorar experimentalmente lo que sucede cuando se mezclan la mecánica cuántica y la gravedad", dijo Gely. "Tales experimentos son difíciles, pero si tienen éxitopodríamos probar si podemos hacer una superposición cuántica del espacio-tiempo en sí mismo, un nuevo concepto que pondría a prueba nuestra comprensión de la mecánica cuántica y la relatividad general ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Delft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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