{"id":90012,"date":"2010-09-01T10:50:00","date_gmt":"2010-09-01T13:50:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2010\/09\/01\/el-giro-de-la-luz\/"},"modified":"2017-02-10T13:50:15","modified_gmt":"2017-02-10T15:50:15","slug":"el-giro-de-la-luz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-giro-de-la-luz\/","title":{"rendered":"El giro de la luz"},"content":{"rendered":"

\"\"UVA COSTRIUBA<\/span>Si hay una cosa que los f\u00edsicos aprecian es la simplicidad. Para la mayor\u00eda, la noci\u00f3n de que todo \u2013 incluso el Universo \u2013 puede resumirse a un pu\u00f1ado de ecuaciones es demasiado fascinante como para ser desde\u00f1ada. En ocasiones, los intentos de traducir la naturaleza en n\u00fameros requieren la construcci\u00f3n de caros y complejos aceleradores de part\u00edculas. Pero no fue \u00e9se el caso del trabajo realizado por el grupo de Jandir Hickmann, de la Universidad Federal de Alagoas (Ufal),\u00a0 publicado a finales de julio en Physical Review Letters<\/em>. Con herramientas mucho m\u00e1s modestas (una fuente de l\u00e1ser, algunas lentes y unas tiras de cinta aisladora), \u00e9l y tres colaboradores dise\u00f1aron una estrategia bastante sencilla de medir una\u00a0\u00a0\u00a0 propiedad de la luz que quiz\u00e1 pueda usarse para manipular informaci\u00f3n en una computadora cu\u00e1ntica.<\/p>\n

La propiedad que midieron es el llamado momento angular orbital. La visualizaci\u00f3n mental de dicha propiedad, como pr\u00e1cticamente todo en el mundo cu\u00e1ntico, es bastante complicada. Pero el f\u00edsico de la Ufal emplea una met\u00e1fora de la f\u00edsica cl\u00e1sica para explicarla. Imag\u00ednese que la Tierra es un haz de luz. Nuestro planeta ejecuta, con el Sol como referencia, dos movimientos distintos. Uno de \u00e9stos, sobre su propio eje, es la rotaci\u00f3n, que desencadena los d\u00edas y las noches. El equivalente de este movimiento en el haz de luz ser\u00eda el momento angular de spin<\/em>, o esp\u00edn. El otro movimiento de la Tierra es alrededor del Sol: la traslaci\u00f3n, que desencadena el paso de los a\u00f1os. Su equivalente cu\u00e1ntico ser\u00eda el momento angular orbital. Combinados, ambos movimientos hacen que la energ\u00eda de la luz se concentre en determinadas regiones del haz. A medida que la luz avanza en una direcci\u00f3n, dicha \u00e1rea de concentraci\u00f3n de energ\u00eda se desplaza en espiral a lo largo del eje del haz luminoso. Si fuese visible, formar\u00eda una imagen parecida a un sacacorchos.<\/p>\n

Hace mucho tiempo que los cient\u00edficos saben medir las propiedades de spin<\/em>, pero la medici\u00f3n del momento angular orbital es mucho m\u00e1s dif\u00edcil. Mediante el empleo de una mesa \u00f3ptica, Hickmann y sus colegas dispararon un l\u00e1ser de arg\u00f3n en direcci\u00f3n a un detector. En el camino, la luz deb\u00eda pasar por un holograma, una especie de filtro en donde adquir\u00eda momento angular orbital, antes de atravesar una abertura en\u00a0\u00a0\u00a0 forma de tri\u00e1ngulo equil\u00e1tero en una tira de cinta aisladora. \u00bfPor qu\u00e9 ese material? “Para demostrar la facilidad de ejecuci\u00f3n”, dice el f\u00edsico brasile\u00f1o.<\/p>\n

Desv\u00edos
\n<\/strong>Al atravesar la abertura, el l\u00e1ser interact\u00faa con los bordes del tri\u00e1ngulo y sufre un desv\u00edo (difracci\u00f3n). Lo que se ve en el detector es un tri\u00e1ngulo distinto, formado por un conjunto de discos luminosos. Basta con contar la cantidad de discos que forman uno de los lados del tri\u00e1ngulo para saber el valor del momento angular orbital. El mismo ser\u00e1 proporcional a la cantidad de discos.<\/p>\n

Esta constataci\u00f3n entusiasm\u00f3 a los f\u00edsicos. “Fue una sorpresa, por lo menos para m\u00ed, que hubiese una relaci\u00f3n tan simple y linda”, declar\u00f3 Miles Padgett, de la Universidad de Glasgow, Escocia, a Physical Review Focus<\/em>, el medio de divulgaci\u00f3n cient\u00edfica de la Sociedad F\u00edsica Americana, que present\u00f3 la investigaci\u00f3n brasile\u00f1a otorg\u00e1ndole relieve. La raz\u00f3n de tal entusiasmo es que existe la esperanza de que el momento angular orbital pueda usarse como base para la llamada computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

\"\"

JANDIR HICKMANN \/ UFAL<\/span>Discos de colores, producto del desv\u00edo de la luzJANDIR HICKMANN \/ UFAL<\/span><\/p><\/div>\n

La idea embutida en esta tecnolog\u00eda naciente consiste en usar las interacciones y las propiedades de la luz y de las part\u00edculas at\u00f3micas para efectuar c\u00e1lculos que dif\u00edcilmente podr\u00edan hacerse de otro modo. Sucede que una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s extra\u00f1as del mundo cu\u00e1ntico es el hecho de que una part\u00edcula, hasta el momento en que se la observe, puede contener todas las configuraciones posibles. Por ejemplo, una\u00a0 part\u00edcula de luz puede tener simult\u00e1neamente spin<\/em> -1 \u00f3 1 antes de ser detectada. As\u00ed, la misma podr\u00eda en principio usarse para hacer dos operaciones a la vez.<\/p>\n

Los experimentos que se valen del spin <\/em>para el procesamiento cu\u00e1ntico han obtenido alg\u00fan \u00e9xito, pero Hickmann vislumbra un potencial a\u00fan mayor para el uso del momento angular orbital. “Sucede que no existe un l\u00edmite para la cantidad de estados que puede asumir. Mientras que el momento angular de spin <\/em>solamente puede ser 1 \u00f3 -1, el momento angular orbital puede tener cualquier valor, con tanto que sea un n\u00famero entero, positivo o negativo”, explica el f\u00edsico.<\/p>\n

As\u00ed, al menos en principio, la cantidad de c\u00e1lculos simult\u00e1neos que pueden hacerse con un procesador cu\u00e1ntico basado en el momento angular orbital pasa a ser mucho mayor. A medida que se vayan desarrollando t\u00e9cnicas eficientes de medici\u00f3n, esa idea podr\u00e1 acercarse un poco m\u00e1s a la realidad. Pero un poco nom\u00e1s.<\/p>\n

“El mayor problema de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica es a decoherencia”, dice Hickmann. \u00c9se es el nombre que se le da a la p\u00e9rdida de esa delicada condici\u00f3n en que las part\u00edculas exhiben todos los estados al mismo tiempo y que, por ende, es \u00fatil para el procesamiento de informaci\u00f3n. “Lo dif\u00edcil es generar estados cu\u00e1nticos lo suficientemente robustos como para que no se pierdan”, afirma. Seg\u00fan el f\u00edsico, hasta ahora los \u00fanicos procesadores cu\u00e1nticos probados tienen una baj\u00edsima capacidad de procesamiento. “Es como si uno tuviese un procesador capaz de contar solamente hasta 16 bits cu\u00e1nticos, que tiene pocos dedos y no logra contar mucho”, explica, “por eso todav\u00eda no tienen una aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica”.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/strong><\/em>HICKMANN, J. et al<\/em>. Unveiling a truncated optical lattice associated with a triangular aperture using light’s orbital angular momentum<\/a>. PRL<\/strong>. v. 105. 30 jul. 2010.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Con una t\u00e9cnica miden los haces luminosos \u00fatil para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica","protected":false},"author":19,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[181],"tags":[288,304],"coauthors":[111],"class_list":["post-90012","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-computacion","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90012","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\/19"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90012"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90012\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90012"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90012"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90012"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=90012"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}