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Martes, 9 julio 2013
Física

Un extraño efecto de la mecánica cuántica en las microondas

Un nuevo experimento ha demostrado que un llamativo efecto de la mecánica cuántica que se conoce desde hace algunos años en la luz visible, también se da en la banda del espectro electromagnético correspondiente a las microondas.

La mecánica cuántica es famosa por sus muchos efectos que parecen desafiar a lo racional. Un buen ejemplo es el Efecto Hong-Ou-Mandel, que se produce cuando dos fotones llegan simultáneamente a un divisor de haz. Como su nombre indica, un divisor de haz es un dispositivo que divide un haz de luz en dos, al transmitir la mitad de la luz entrante y reflejar la otra mitad. Para un fotón, esto significa que tiene un 50 por ciento de probabilidades de aparecer por cualquiera de los lados del dispositivo. Pero cuando dos fotones llegan al mismo tiempo al divisor, ocurre algo inesperado: Los fotones siempre aparecen ambos por el mismo lado del divisor de haz, ya sea los dos por un lado o los dos por el otro lado. Nunca aparece cada uno por un lado diferente.

Este raro efecto fue demostrado por vez primera en 1987 por Chung K. Hong, Zhe-Yu Ou y Leonard Mandel, usando luz láser. Desde entonces, el experimento ha sido repetido muchas veces, pero en todas estas demostraciones se han usado "fotones ópticos", que son los del rango de frecuencias correspondiente a la luz visible.

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Un "horno de microondas" de fabricación microscópica. Este chip de tamaño milimétrico contiene dos fuentes de microondas, mostradas en verde, capaces de producir fotones individuales. La estructura en rojo actúa como divisor de haz. (Imagen: Andreas Wallraff / Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich)

El equipo del físico Andreas Wallraff, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), ha demostrado ahora por vez primera el Efecto Hong-Ou-Mandel en la banda de las microondas.

Aunque no hay ninguna razón de peso para creer que la teoría cuántica debiera hacer una distinción entre fotones de microondas y fotones de luz visible, esta nueva investigación ratifica dicha equivalencia.

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