Entrelazamiento cuántico para lograr los relojes más precisos

Los relojes atómicos tienen una precisión altísima. Hoy en día, se pueden encontrar en los organismos encargados de mantener bien sincronizada la hora oficial de cada país, o en los satélites de los sistemas de navegación como el GPS. Científicos de todas partes del mundo trabajan para optimizar aún más la precisión de estos relojes.

Ahora, un grupo de investigación dirigido por Peter Zoller, de la Universidad de Innsbruck en Austria, ha desarrollado un nuevo concepto que puede utilizarse para lograr una precisión aún mayor.

Desde hace algún tiempo, se sabe que los relojes atómicos podrían funcionar con mayor precisión si se aprovecha el entrelazamiento cuántico, un peculiar fenómeno de la mecánica cuántica. Sin embargo, han faltado métodos lo bastante fiables para realizar un entrelazamiento cuántico robusto para tales aplicaciones.

Zoller, Christian Marciniak, Denis Vasilyev y Raphael Kaubrügger, de la Universidad de Innsbruck y sus colegas utilizan ahora un tipo de entrelazamiento cuántico hecho a medida que se ajusta con precisión a los requisitos del mundo real, fuera del ambiente hipercontrolado y óptimo de los laboratorios.

Con su método, generan la combinación exacta de estado cuántico y conjunto de mediciones que es óptima para cada sensor cuántico individual.

Se puede medir el tiempo de manera aún más precisa si se recurre al entrelazamiento cuántico. El equipo de físicos de la Universidad de Innsbruck ha puesto esta idea en práctica. El concepto se recrea de manera simbólica en esta ilustración artística. (Imagen: Universität Innsbruck / Harald Ritsch)

De este modo, es posible optimizar los sensores cuánticos hasta el punto de alcanzar la mejor precisión que es posible técnicamente. Esto a su vez permite que la precisión del dispositivo del que formen parte llegue hasta casi el valor máximo que permiten las leyes de la física.

Zoller y sus colegas exponen los detalles técnicos del nuevo sistema en la revista académica Nature, bajo el título “Optimal metrology with programmable quantum sensors”. (Fuente: NCYT de Amazings)