Importantísimos cambios cuánticos.

“Importantísimo cambio de Fase Cuántico”

Por Manlio E. Wydler (*)

 

Muchos estados paradojales se resuelven en Física Cuántica merced a los cambios de fase de diversa índole.

 

Hemos hecho ya muchos capítulos donde muestro  cantidad de estas peculiaridades que permiten que sucedan cosas antes consideradas imposibles.

 

En los sistemas de comunicación clásicos de fibra óptica normalmente se necesita absorber un fotón para poder ser detectado y con ello saber la información que porta.

 

Después se puede reconstruir otro haz distinto que porte la misma información. Este método se puede usar para amplificar. Pero si se quiere pasar a un sistema de comunicación cuántico habrá que hacer las cosas de otra manera.

 

En este experimento, tratando de no absorber el fotón, un átomo de Rubidio se mantiene en el centro de una cavidad en la que hay espejos paralelos separados 1 mm, haciendo que la cavidad actúe de trampa óptica tridimensional. Los estados superpuestos son dos estados fundamentales en los que cada uno de ellos está caracterizado por una energía de transición distinta hacia el siguiente estado excitado.

 

Para uno de estos estados el fotón entrante no interacciona con el átomo y abandona la cavidad sin inmutarse. Para el otro caso el fotón interacciona con el átomo y es reflejado por uno de los espejos, ya que la cavidad y el átomo están acoplados. Pero el fotón no es absorbido y, por tanto, no es destruido.

 

En este último caso queda una señal en el estado del átomo: un cambio de fase de π entre los dos estados superpuestos que puede ser leída con una técnica estándar.

 

La energía del fotón y del átomo no cambian. O sea vemos sin hacer colapsar nada. Ver  sin absorber, ver sin destruir. La eficiencia de todo el sistema no es muy alta, pues es del 75%, pero como prueba de concepto es suficiente. No obstante es mayor que los sistemas que destruyen los fotones, que es del 60%. No han alcanzado el límite fundamental debido ciertas imperfecciones, así que ese rendimiento se podrá mejorar.

 

Este nuevo resultado no sólo sirve para la ciencia básica, sino que tiene aplicaciones prácticas. Así por ejemplo, se incrementa grandemente las posibilidades de detección de fotones individuales. Se podría usar algo así en cascada, detectando el mismo fotón una y otra vez. Además esto sería importante en sistemas de comunicación cuánticos y en puertas lógicas en futuros computadores cuánticos. También tendría implicaciones para sistemas cuánticos cifrados.

 

(*) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

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