{"id":87266,"date":"2012-12-15T11:35:48","date_gmt":"2012-12-15T13:35:48","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=87266"},"modified":"2016-02-25T16:08:48","modified_gmt":"2016-02-25T19:08:48","slug":"sobre-gatos-fotones-y-mundos-extra%c3%b1os","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/sobre-gatos-fotones-y-mundos-extra%c3%b1os\/","title":{"rendered":"Sobre gatos, fotones y mundos extra\u00f1os"},"content":{"rendered":"

\"\"CATARINA BESSELL<\/span>Preg\u00fantenle a un f\u00edsico de qu\u00e9 est\u00e1 compuesto el Universo y probablemente oir\u00e1n que todo, desde las estrellas hasta los seres vivos, est\u00e1 formado por part\u00edculas at\u00f3micas que presentan un comportamiento bastante ex\u00f3tico, descrito a la perfecci\u00f3n por las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Por lo general, no se notan esas extra\u00f1as propiedades de las part\u00edculas, tales como la capacidad de estar en m\u00e1s de un lugar en el espacio al mismo tiempo, dado que \u00e9stas interact\u00faan con el ambiente que las rodea. El medio en el cual las part\u00edculas se encuentran inmersas, justamente por ser tan complejo, absorbe esas caracter\u00edsticas cu\u00e1nticas y las disipa de modo tal que no pueden recuperarse. Perdidas esas propiedades, los componentes m\u00e1s elementales de la materia pasan a comportarse como cualquier objeto visible a simple vista. Pero en un experimento con part\u00edculas de luz que se realiz\u00f3 hace algunos meses en la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), un grupo de f\u00edsicos brasile\u00f1os demostr\u00f3 que no siempre la informaci\u00f3n cu\u00e1ntica que llega al ambiente se pierde para siempre. O al menos, no inmediatamente. Bajo condiciones especiales, parte de la informaci\u00f3n es retenida y quiz\u00e1 pueda incluso recuperarse. \u201cEs como si la interacci\u00f3n de la part\u00edcula con el entorno dejara una impresi\u00f3n digital en el ambiente\u201d, explica el f\u00edsico Luiz Davidovich, quien, junto con Paulo Henrique Souto Ribeiro y Stephen Walborn, coordin\u00f3 el equipo que llev\u00f3 adelante los ensayos.<\/p>\n

La constataci\u00f3n de que la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n no es completa, presentada en la edici\u00f3n del 12 de octubre de la revista Physical Review Letters<\/em>, puede concitar el inter\u00e9s de f\u00edsicos y expertos en teor\u00eda de la informaci\u00f3n por dos motivos. El primero es de \u00edndole pr\u00e1ctica. Como la informaci\u00f3n no se desvanece por completo, ni tampoco instant\u00e1neamente, puede volverse un tanto m\u00e1s sencilla la construcci\u00f3n de sistemas m\u00e1s estables, que permitan utilizarla para realizar c\u00e1lculos, tal como es el caso de las computadoras cu\u00e1nticas, o para transmitirla con seguridad, mediante la criptograf\u00eda cu\u00e1ntica. Sucede que el funcionamiento de esos sistemas depende directamente de las propiedades cu\u00e1nticas de las part\u00edculas, raz\u00f3n por la cual los prototipos producidos \u2013incluso aqu\u00e9l que parece ser la primera computadora cu\u00e1ntica comercial, fabricada por la empresa canadiense D-Wave Systems (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 193<\/em><\/a>)\u2013 deben mantenerse a temperaturas baj\u00edsimas y aislados lo m\u00e1ximo posible de la influencia del ambiente que los circunda.<\/p>\n

En tanto, el segundo motivo es de naturaleza te\u00f3rica, e incluso filos\u00f3fica. Un mejor conocimiento acerca de c\u00f3mo interact\u00faan las part\u00edculas at\u00f3micas con el medio puede contribuir a establecer los l\u00edmites (de tama\u00f1o, masa o energ\u00eda) que separan al mundo cl\u00e1sico del cu\u00e1ntico. En otras palabras, saber hasta qu\u00e9 punto son v\u00e1lidas las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. A prop\u00f3sito, esta es una cuesti\u00f3n tan perturbadora como antigua. Seg\u00fan los f\u00edsicos, nada en esa teor\u00eda que comenz\u00f3 a ser formulada hace poco m\u00e1s de un siglo indica que existan tales l\u00edmites. De tal modo, si las part\u00edculas presentan individualmente caracter\u00edsticas cu\u00e1nticas, probadas y comprobadas por los experimentos realizados, todo lo que est\u00e1 compuesto por part\u00edculas (plantas, animales, planetas y estrellas) tambi\u00e9n deber\u00eda expresar un comportamiento cu\u00e1ntico, tal como el del gato simult\u00e1neamente vivo y muerto del experimento mental de Erwin Schroedinger.<\/p>\n

En 1926, ese f\u00edsico austr\u00edaco formul\u00f3 una ecuaci\u00f3n en la que las part\u00edculas eran tratadas como ondas. Seg\u00fan su colega alem\u00e1n Max Born, las ondas indicaban la probabilidad de que una part\u00edcula fuera encontrada en una regi\u00f3n del espacio-tiempo. Molesto con ciertas interpretaciones muchas veces asociadas con esa distribuci\u00f3n de posibilidades \u2013que atribu\u00edan, por ejemplo, la incertidumbre al respecto de la posici\u00f3n de una part\u00edcula a la ignorancia del observador, y no a una propiedad objetiva de la part\u00edcula\u2013, Schroedinger intent\u00f3 demostrar las consecuencias absurdas que podr\u00edan sobrevenir. Para ejemplificar la rareza de los resultados, \u00e9l sugiri\u00f3 en 1935 que se imaginara lo que le suceder\u00eda a un gato colocado en una caja herm\u00e9ticamente cerrada conteniendo un pu\u00f1ado de material radioactivo, un detector de radiaci\u00f3n, un martillo y un recipiente de vidrio conteniendo un gas letal. Cuando decae, la part\u00edcula libera radiaci\u00f3n y acciona el detector, que a su vez, activa el mecanismo que provoca que el martillo rompa el frasco con veneno. Como consecuencia de ello, el gato muere.<\/p>\n

\"018-025_Fotons_202-1_novo\"Daniel das Neves<\/span><\/a>Pero luego sobrevendr\u00eda la complicaci\u00f3n. Suponiendo que hubiera una posibilidad del 50% de que una part\u00edcula decayera por hora, habr\u00eda una posibilidad igual (tambi\u00e9n de un 50%), de que el gato estuviera vivo o muerto pasados 60 minutos del inicio del experimento. Seg\u00fan Schroedinger, el car\u00e1cter probabil\u00edstico de la f\u00edsica cu\u00e1ntica otorgar\u00eda margen a una interpretaci\u00f3n de que, al finalizar la prueba, el gato no estuviera ni vivo ni muerto, sino en una combinaci\u00f3n de ambas condiciones (muerto y vivo) simult\u00e1neamente, una situaci\u00f3n a la que los f\u00edsicos denominan contraintuitiva de superposici\u00f3n de estados, s\u00f3lo posible en el mundo cu\u00e1ntico. Mediante esa situaci\u00f3n absurda, Schroedinger pretend\u00eda mostrar que era necesario interpretar con cuidado a la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica que \u00e9l hab\u00eda contribuido a formular.<\/p>\n

En estos casi 80 a\u00f1os no se han hallado fisuras en la teor\u00eda que permitiesen deshacer esa aparente paradoja. La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es considerada como una de las teor\u00edas m\u00e1s probadas y exitosas de la f\u00edsica, capaz de predecir los fen\u00f3menos con una precisi\u00f3n jam\u00e1s vista antes. En conjunto con la teor\u00eda general de la relatividad, formulada por Einstein, constituyen los pilares de la f\u00edsica moderna. \u201cHay consenso entre los f\u00edsicos acerca de que el mundo es cu\u00e1ntico\u201d, comenta George Matsas, f\u00edsico te\u00f3rico de la Universidad Estadual Paulista (Unesp). \u201cPero no se sabe c\u00f3mo recuperar el mundo cl\u00e1sico a partir de una descripci\u00f3n meramente cu\u00e1ntica\u201d. Al menos no de un modo en que la soluci\u00f3n no parezca m\u00e1gica a los ojos de un lego.<\/p>\n

A medida que la sofisticaci\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica hac\u00eda desvanecer la conexi\u00f3n entre el mundo de las part\u00edculas y la realidad accesible para las personas, se propusieron diversos intentos de reconciliaci\u00f3n. Ni bien surgi\u00f3 la paradoja, el propio Born habr\u00eda afirmado que el dilema desaparecer\u00eda al abrir la caja: el mero acto de observar eliminar\u00eda la superposici\u00f3n de estados y el gato se revelar\u00eda simplemente muerto o vivo. Y surgieron otras ideas. La explicaci\u00f3n m\u00e1s aceptada acerca de por qu\u00e9 no se observan propiedades cu\u00e1nticas en los objetos macrosc\u00f3picos fue planteada por el f\u00edsico alem\u00e1n Heinz-Dieter Zeh, a comienzos de los a\u00f1os 1970. \u00c9l hab\u00eda observado que los sistemas macrosc\u00f3picos que componen el mundo cl\u00e1sico, regido seg\u00fan las leyes de la f\u00edsica de Newton, jam\u00e1s se encuentran aislados del ambiente, con el cual interact\u00faan permanentemente. De ese modo, dichos sistemas no podr\u00edan describirse seg\u00fan las ecuaciones de Schroedinger, aplicables solamente a los sistemas cerrados. La consecuencia de esa conclusi\u00f3n fue verificada tiempo despu\u00e9s por Wojciech Zurek, f\u00edsico polaco del Los Alamos National Laboratory (LANL), en Estados Unidos. En esa interacci\u00f3n, la informaci\u00f3n del sistema cu\u00e1ntico escapa hacia el ambiente por medio de un fen\u00f3meno al cual Zurek denomin\u00f3 decoherencia cu\u00e1ntica.<\/p>\n

\"No

Catarina Bessell<\/span>No existe un l\u00edmite de tama\u00f1o, masa o energ\u00eda que establezca una divisi\u00f3n entre el mundo cu\u00e1ntico y el cl\u00e1sico. Aunque actualmente se cuenta con una idea m\u00e1s certera de los factores que influyen en esa transici\u00f3nCatarina Bessell<\/span><\/p><\/div>\n

Para entender de qu\u00e9 se trata la p\u00e9rdida de coherencia, primero hay que saber qu\u00e9 es la coherencia, una propiedad de las ondas, como las que se propagan cuando se arroja una piedra al agua o cuando se agita una cuerda. Una prueba cl\u00e1sica de la f\u00edsica, el experimento de la doble rendija, que el ingl\u00e9s Thomas Young utiliz\u00f3 hace m\u00e1s de 200 a\u00f1os para investigar si la luz se compone de ondas o de part\u00edculas \u2013la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica revelar\u00eda que es simult\u00e1neamente ambas cosas\u2013, puede ayudar a comprenderlo. Una forma de realizar el experimento consiste en encender una luz monocrom\u00e1tica delante de dos placas. En la primera, la m\u00e1s cercana a la l\u00e1mpara, se practican dos ranuras paralelas que permiten que una parte de la luz pase e ilumine la segunda placa, algo m\u00e1s alejada. Por su naturaleza ondulatoria, tal como las olas en la superficie de un lago, la luz que atraviesa la primer mampara se recombina de modo tal como si en cada hendija hubiese una fuente de luz. Cuando el pico de una onda se encuentra con el pico de otra, \u00e9stas se suman, generando una cima mayor, y lo propio sucede cuando se encuentran dos valles. En tanto, cuando un pico coincide con un valle, ocurre un efecto destructivo y ambos se anulan. La combinaci\u00f3n de picos y valles produce bandas iluminadas y oscuras que se intercalan en el segundo panel, siendo esto lo que los f\u00edsicos denominan como patr\u00f3n o banda de interferencia. \u201cCoherencia es la propiedad que poseen los sistemas de producir ese patr\u00f3n de interferencia\u201d, explica Davidovich.<\/p>\n

Sin embargo, en el siglo pasado, los f\u00edsicos descubrieron que lo que sucede con las ondas tambi\u00e9n ocurre con los \u00e1tomos o las part\u00edculas subat\u00f3micas, como en el caso de los electrones. Emitidos uno a uno aleatoriamente contra la primera placa, los \u00e1tomos producen un patr\u00f3n de interferencia similar al de la luz. Para la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, eso s\u00f3lo se explica si cada \u00e1tomo atravesara simult\u00e1neamente ambas ranuras. Cuando lo que se desea observar es el patr\u00f3n de interferencia que se forma en la segunda placa, el experimento funciona del mismo modo que la caja sellada con el gato de Schroedinger. Diversos experimentos han demostrado que, cuando se utiliza cualquier tipo de detector para intentar saber por cu\u00e1l de las dos hendijas pas\u00f3 efectivamente la part\u00edcula, la respuesta siempre es la misma: la part\u00edcula pasa por la ranura derecha o por la izquierda. Empero, cuando se realiza ese tipo de medici\u00f3n, la banda de interferencia desaparece en la segunda placa y, por ende, se pierde la coherencia. An\u00e1logamente a lo que sucede en el experimento del gato, el uso del detector en las ranuras cumple la misma funci\u00f3n que la de abrir la caja.<\/p>\n

Los f\u00edsicos entienden esa segunda medici\u00f3n \u2013o la apertura de la caja para espiar al gato\u2013 como la interacci\u00f3n del sistema con el ambiente. Cuando se hallaba aislado, el sistema manten\u00eda un componente cu\u00e1ntico. En ese estado, el fot\u00f3n o el electr\u00f3n, por ejemplo, pod\u00eda pasar por ambas ranuras al mismo tiempo. Cuando se diluye la coherencia, esa capacidad desaparece, y las part\u00edculas pasan a exhibir un comportamiento cl\u00e1sico (atraviesan alguna de las dos). En esa transici\u00f3n hacia el mundo cl\u00e1sico, se pierde la informaci\u00f3n cu\u00e1ntica, que es la que le permit\u00eda a la part\u00edcula hallarse en dos lugares al mismo tiempo, o al gato de Schroedinger estar muerto y vivo. \u201cNo puede reproducirse el mundo cl\u00e1sico sin que se pierda informaci\u00f3n del mundo cu\u00e1ntico\u201d, comenta Matsas.<\/p>\n

Para Zurek, la decoherencia ocurre porque el ambiente realiza mediciones sobre los sistemas cu\u00e1nticos permanentemente. Tal como en el intento por descubrir por cu\u00e1l de las dos ranuras pas\u00f3 el electr\u00f3n, esas mediciones suprimen informaciones o estados cu\u00e1nticos m\u00e1s fr\u00e1giles, manteniendo los m\u00e1s estables, que son los que se perciben en el mundo cl\u00e1sico. Zurek denomin\u00f3 darwinismo cu\u00e1ntico a esa destrucci\u00f3n selectiva de informaci\u00f3n.<\/p>\n

\"018-025_Fotons_202-2\"Daniel das Neves<\/span><\/a>En un art\u00edculo publicado en 2002 en Los Alamos Science<\/em>, la revista de divulgaci\u00f3n del LANL dedicada a abordar temas de la frontera de la ciencia, Zurek escribi\u00f3: \u201cUna forma de comprender la existencia objetiva inducida por el ambiente consiste en reconocer que los observadores \u2013en especial, los humanos\u2013 no miden nada directamente. En lugar de ello, la mayor parte de los datos que obtenemos sobre el Universo es adquirida cuando las informaciones sobre los sistemas que nos interesan son interceptadas por el ambiente\u201d.<\/p>\n

\u00bfComplicado? As\u00ed lo consideran muchos f\u00edsicos tambi\u00e9n. El propio Einstein se sent\u00eda inc\u00f3modo con muchas de las interpretaciones que ofrec\u00eda la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica acerca del mundo. En cierta ocasi\u00f3n, mientras caminaba por los jardines de la Universidad de Princeton junto a su bi\u00f3grafo, el f\u00edsico e historiador de la ciencia Abraham Pais, Einstein habr\u00eda comentado algo as\u00ed: \u201c\u00bfCrees realmente que la Luna s\u00f3lo est\u00e1 ah\u00ed cuando la miramos?\u201d. En el libro Introducing quantum theory \u2013 A graphic guide<\/em>, el escritor Joseph P. McEvoy relata que en diciembre de 2000 el f\u00edsico estadounidense John Wheeler, un estudioso de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica que trabaj\u00f3 junto a uno de los exponentes del \u00e1rea, el dan\u00e9s Niels Bohr, y contribuy\u00f3 al desarrollo de la bomba at\u00f3mica y la de hidr\u00f3geno, le escribi\u00f3 en ocasi\u00f3n del 100\u00ba aniversario del descubrimiento del quantum<\/em>. En 1900, el f\u00edsico alem\u00e1n Max Planck arrib\u00f3 a una conclusi\u00f3n que conducir\u00eda al desarrollo de toda la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Planck verific\u00f3 que en la naturaleza la energ\u00eda se intercambiaba entre \u00e1tomos y la radiaci\u00f3n en cantidades discretas (paquetes) a las que \u00e9l denomin\u00f3 quanta<\/em>, el plural de quantum<\/em>. En el texto enviado a McEvoy, Wheeler dec\u00eda: \u201cPara celebrar, yo propondr\u00eda el t\u00edtulo: \u2018El Quantum: la Gloria y la Verg\u00fcenza\u2019. \u00bfPor qu\u00e9 gloria? Porque no hay \u00e1rea de la f\u00edsica que el quantum<\/em> no haya iluminado. La verg\u00fcenza es porque todav\u00eda no sabemos \u2018\u00bfpor qu\u00e9 raz\u00f3n el quantum<\/em>?\u2019\u201d.<\/p>\n

En el mundo macrosc\u00f3pico, fotones como los provenientes de las estrellas \u2013y son muchos los fotones que, por ejemplo, llegan a la Tierra\u2013 chocan permanentemente con los objetos. \u201cEs como si se registraran mediciones que destruyen la informaci\u00f3n cu\u00e1ntica y nos permiten percibir un mundo cl\u00e1sico\u201d, dice Davidovich, quien desde hace casi tres d\u00e9cadas investiga los fen\u00f3menos complejos de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Entre ellos, la p\u00e9rdida de coherencia, que determina el paso del mundo cu\u00e1ntico al cl\u00e1sico.<\/p>\n

Hasta ahora no se ha registrado un l\u00edmite en el tama\u00f1o, masa o energ\u00eda que establezca una especie de frontera entre un mundo y el otro. En un encuentro que congreg\u00f3 a los grandes f\u00edsicos del mundo en 1927, Niels Bohr propuso que esa frontera variar\u00eda entre un sistema y otro. A\u00f1os atr\u00e1s, en Austria, el equipo del f\u00edsico Anton Zeillinger demostr\u00f3 que las mol\u00e9culas del fullereno, formadas por 60 \u00e1tomos de carbono y con una estructura similar a un bal\u00f3n de f\u00fatbol, mantienen un comportamiento cu\u00e1ntico (como onda y part\u00edcula) en el experimento de la doble rendija. El grupo ya anunci\u00f3 que planifica emular el test con virus, con tama\u00f1o bastante mayor.<\/p>\n

\"\u201cMe

Catarina Bessell<\/span>\u201cMe gustar\u00eda estudiar las impresiones digitales que los objetos macrosc\u00f3picos dejan en el ambiente\u201d, dice DavidovichCatarina Bessell<\/span><\/p><\/div>\n

Aunque no se conozcan esos l\u00edmites, los f\u00edsicos actualmente poseen una idea m\u00e1s precisa acerca de los factores que afectan esa transici\u00f3n. Cuando en 1986 trabaj\u00f3 en el laboratorio del f\u00edsico franc\u00e9s Serge Haroche, en la \u00c9cole Normale Sup\u00e9riore, en Par\u00eds, Luiz Davidovich comenz\u00f3 a investigar esa cuesti\u00f3n. Junto al equipo de Francia, \u00e9l y su colega brasile\u00f1o Nicim Zagury, tambi\u00e9n de la UFRJ, comenzaron a idear un sistema que permitiese simular la medici\u00f3n que realiza el ambiente sobre los sistemas cu\u00e1nticos. Diez a\u00f1os m\u00e1s tarde, Davidovich public\u00f3 conjuntamente con sus colegas franceses un art\u00edculo en Physical Review A<\/em>, detallando c\u00f3mo el sistema podr\u00eda construirse de manera tal de medir la informaci\u00f3n del sistema cu\u00e1ntico y registrar su transformaci\u00f3n en cl\u00e1sico debido al efecto del ambiente. La idea consist\u00eda en atrapar fotones de una luz muy poco energ\u00e9tica (en la frecuencia de las microondas) que se hallasen en superposici\u00f3n de estados en el interior de una cavidad construida con espejos especiales \u2013esa superposici\u00f3n resulta an\u00e1loga a contar con una cavidad \u201cencendida\u201d con fotones, y \u201capagada\u201d, sin fotones, al mismo tiempo\u2013 y a continuaci\u00f3n hacer que un \u00e1tomo la atraviese. Cuando pasa por la cavidad, el \u00e1tomo altera la energ\u00eda de los fotones, que, a su vez, alteran el nivel de energ\u00eda del \u00e1tomo. Al analizar el \u00e1tomo que sali\u00f3 de la cavidad, los investigadores lograron deducir las caracter\u00edsticas de los fotones aprisionados, esto es, si se hallaban o no en una superposici\u00f3n de estados. Seg\u00fan Davidovich, en ese experimento, que se realiz\u00f3 el mismo a\u00f1o en que se public\u00f3 el art\u00edculo en Physical Review A<\/em>, el \u00e1tomo, que es transparente a la luz aprisionada, funciona como una especie de \u201cratoncito cu\u00e1ntico\u201d que los investigadores env\u00edan hacia la caja del gato de Schroedinger. \u201cEs una manera de espiar al gato sin abrir la caja\u201d, dice Davidovich. \u201cDependiendo de c\u00f3mo salga el rat\u00f3n cu\u00e1ntico, podemos saber si el gato se hallaba o no en una superposici\u00f3n de dos estados, muerto y vivo\u201d, explica.<\/p>\n

Ese experimento demostr\u00f3 que el tiempo en que ocurre la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n cu\u00e1ntica \u2013o tiempo de decoherencia\u2013 es inversamente proporcional a la cantidad de fotones presos en la cavidad, e integr\u00f3 una serie de trabajos que le redituaron a Haroche el Premio Nobel de F\u00edsica de 2012 (un honor compartido con el estadounidense David Wineland, de la Universidad de Colorado, tambi\u00e9n investigador en el \u00e1rea). Esa relaci\u00f3n que encontraron explica por qu\u00e9 no se observan objetos macrosc\u00f3picos en m\u00e1s de un sitio al mismo tiempo. Como est\u00e1n compuestos por una cantidad muy elevada de part\u00edculas, dichos objetos pierden sus caracter\u00edsticas cu\u00e1nticas en un tiempo sorprendentemente breve.<\/p>\n

Hace algunos a\u00f1os, Wojciech Zurek demostr\u00f3 que a medida que el sistema cu\u00e1ntico interact\u00faa con el medio que lo circunda y pierde informaci\u00f3n \u2013es decir, sufre decoherencia\u2013, registros de esa informaci\u00f3n quedan en el ambiente. Ahora, en el estudio publicado en Physical Review Letters<\/em>, Davidovich y los f\u00edsicos Souto Ribeiro, Walborn, Osvaldo Jimenez Farias, Gabriel Aguillar y Andrea Vald\u00e9z-Hern\u00e1ndez revelaron mediante un experimento con fotones que ocurre lo mismo con una propiedad b\u00e1sica para la computaci\u00f3n y la criptograf\u00eda cu\u00e1nticas denominada entrelazamiento. El enmara\u00f1amiento o entrelazamiento es un eslab\u00f3n cu\u00e1ntico que las part\u00edculas (o conjunto de part\u00edculas) mantienen entre s\u00ed, incluso cuando se hallan distantes unas de otras. Esa conexi\u00f3n, tan intensa como fr\u00e1gil, es tal, que las modificaciones sufridas por algunas de las part\u00edculas se reflejan en las otras (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, ediciones nos<\/sup> 102<\/a>, 123<\/a> y 136<\/a><\/em>).<\/p>\n

Utilizando un haz de luz l\u00e1ser que incide sobre una serie de cristales y filtros, el grupo de la UFRJ logr\u00f3 observar lo que ocurre con el entrelazamiento en un \u00e1mbito bastante sencillo \u2013extremadamente m\u00e1s simple que el ambiente en que vivimos\u2013 sobre el cual ten\u00edan completo control y pod\u00edan realizar mediciones y saber cu\u00e1nta informaci\u00f3n se perdi\u00f3 por decoherencia. \u201cQuiz\u00e1 \u00e9se sea el \u00fanico sistema f\u00edsico en el que se logra medir completamente el estado del ambiente\u201d, relata Souto Ribeiro.<\/p>\n

\"018-025_Fotons_202-3\"Daniel das Neves<\/span><\/a>Al atravesar el primer cristal, el haz l\u00e1ser que contiene billones y billones de fotones genera tan s\u00f3lo un par de fotones entrelazados \u2013en este caso, los investigadores entrelazaron el plano de vibraci\u00f3n de la luz, la polarizaci\u00f3n, que pod\u00eda ser vertical u horizontal. Luego de esa primera etapa, cada uno de los fotones sigue un camino distinto rumbo al detector. Antes de que se verifique la medici\u00f3n de la polarizaci\u00f3n al final del recorrido, uno de los fotones atraviesa otra serie de cristales y filtros y adquiere otro tipo de informaci\u00f3n, codificada en el camino que recorrer\u00eda a continuaci\u00f3n (derecha o izquierda). Es como si los fotones hubieran interactuado con el ambiente externo al sistema y le hubieran transmitido parte de la informaci\u00f3n. An\u00e1logamente a lo que sucede con el gato de Schroedinger, esta transferencia de informaci\u00f3n ser\u00eda equivalente a mol\u00e9culas de olor que escaparan de la caja indicando si el gato se encuentra muerto o a\u00fan vive.<\/p>\n

Los f\u00edsicos observaron que el entrelazamiento inicial entre la polarizaci\u00f3n de los dos fotones comenz\u00f3 a desaparecer luego de la interacci\u00f3n con el ambiente. Pero, en algunos casos, surgi\u00f3 en el final una forma distinta de enredo, en la que ambos fotones aparec\u00edan entrelazados con el ambiente. Seg\u00fan los investigadores, al conocerse la parte de la informaci\u00f3n que se pierde hacia el ambiente, quiz\u00e1 se pueda recuperarla. \u201cTodav\u00eda no lo hemos hecho, pero observamos que es posible\u201d, sostiene Davidovich.<\/p>\n

\u201cNuestra idea consiste en intentar comprender el entrelazamiento tal como si fuera una magnitud f\u00edsica cualquiera, como la energ\u00eda o la velocidad, para intentar establecer leyes evolutivas de esa cantidad\u201d, dice Souto Ribeiro, quien coordin\u00f3, junto a su colega Walborn, adem\u00e1s de Amir Caldeira y Marcos Oliveira, de la Unicamp, otro estudio publicado en noviembre en Physical Review Letters<\/em> demostrando que aquellos estados m\u00e1s estables previstos por Zurek pueden tornarse evidentes incluso antes de que el sistema se vuelva cl\u00e1sico.<\/p>\n

En opini\u00f3n de Souto Ribeiro, el hecho de que haya funcionado en un ambiente sencillo indica que tambi\u00e9n debe ocurrir en ambientes m\u00e1s complejos, dado que las ecuaciones que describen la interacci\u00f3n con ambientes simples son exactamente las mismas que las describen en los complejos, en los cuales resulta dif\u00edcil realizar mediciones. Davidovich considera que \u00e9l y sus colaboradores tan s\u00f3lo han comenzado a transitar un camino nuevo. \u201cEl experimento que realizamos nos provee solamente informaci\u00f3n parcial sobre lo que sucede, pues el objeto est\u00e1 lejos de considerarse macrosc\u00f3pico\u201d, explica. \u201cMe gustar\u00eda estudiar las impresiones digitales que los objetos macrosc\u00f3picos dejan en el ambiente\u201d. El pr\u00f3ximo paso consistir\u00e1 en explorar, desde el punto de vista te\u00f3rico, qu\u00e9 suceder\u00eda en ese caso. \u201cIdear un experimento para observarlo\u201d, dice, \u201cser\u00eda sumamente complejo\u201d.<\/p>\n

Art\u00edculos cientificos<\/em>
\nFARIAS, O.J. et al<\/em>. Observation of the emergence of multipartite entanglement between a bipartite system and its environment<\/a>. Physical Review Letters<\/strong>. 12 out. 2012.
\nCORNELIO, M.F. et al<\/em>. Emergence of the pointer basis through the dynamics of correlations.<\/a> Physical Review Letters<\/strong>. 9 nov. 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"F\u00edsicos miden el intercambio de informaci\u00f3n entre las part\u00edculas de luz","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[179],"tags":[304],"coauthors":[105],"class_list":["post-87266","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tapa","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/87266","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=87266"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/87266\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=87266"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=87266"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=87266"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=87266"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}