En 1924 Einstein imaginó fenómenos cuánticos en los que dos átomos podrían estar en estados indistinguibles. Tales partículas se comportarían de forma asombrosa, como si estuvieran unidas por una relación muy intensa, pero invisible. Más que gemelos, tal pareja tendría las mismas sensaciones en el mismo momento y actuaría siempre de modo idéntico.

El 2 de abril un equipo de investigadores franceses del laboratorio Charles-Fabry en el Instituto de Óptica (CNRS-Université Paris-Sud), han publicado en la revista Nature una primicia mundial. Han demostrado la existencia en la realidad de este fenómeno cuántico predicho teóricamente.

Anuncios
Anuncios

En el experimento, dos átomos separados son enviados sobre una especie de espejo semi-reflectante. Cada uno tiene dos opciones: o bien se refleja en el espejo como una pelota rebotando en una pared; o pasa a través del espejo. Sin embargo, cuando los átomos son indistinguibles, abandonan sistemáticamente el espejo, juntos.

Experimentos realizados en 1987

En el mundo de la física cuántica, las relaciones extrañas (incluso se podría decir misteriosas para quienes carezcan de conocimientos) entre las partículas no son recientes. En 1987, tres físicos, CK Hong, ZY Ou y L Mandel, habían realizado el mismo experimento que el equipo del Instituto de Óptica, pero usando fotones. Christoph Westbrook, el investigador del CNRS que dirigió la investigación, afirmó, "la gran diferencia es que utilizamos partículas masivas, átomos, mientras que los fotones, no tienen masa".

Anuncios



Los átomos tan íntimamente unidos también recuerdan el trabajo de otro investigador del Instituto de Óptica, Alain Aspect, quien en la década de 1980 se hizo famoso al haber puesto de relieve el "entrelazamiento" de fotones. Un fenómeno en algunos aspectos parecido, pero bastante diferente en la medida en que las partículas no están vinculadas de la misma manera. Los fotones entrelazados se comportan como parejas insensibles a la distancia entre ellos. Si uno actúa de una forma, el otro instantáneamente resulta afectado de la misma manera, incluso si están separados kilómetros. El punto común con la nueva experiencia, son los misteriosos vínculos que pueden establecerse entre las partículas en el mundo cuántico. En el caso de los átomos, se ha tardado casi un siglo para verificar su existencia real.

Westbrook confirmó que poner en evidencia el proceso no fue fácil, "estamos trabajando desde el año 2007 y el aislamiento de un par de átomos indistinguibles era uno de los principales desafíos".

Anuncios

Para darse cuenta de los obstáculos a vencer, basta con considerar el punto de partida. Se inició con un baño de helio en un estado particular llamado "condensado de Bose-Einstein" que contiene unos 100000 átomos. Mediante un haz láser dirigido al condensado se extraen los átomos. #Investigación científica

Una vez aislados el par de átomos entrelazados, pueden ser manipulados con rayos láser. La experiencia del espejo sirve para revelar su relación especial, la interferencia entre ellos. Para ello, cada átomo choca con una de las dos caras del espejo. Los investigadores demostraron que cuando los momentos del impacto estuvieron separados por menos de 100 milisegundos, se produjo el fenómeno  salida de átomos conjunto. Es mayor cuando los dos átomos llegan simultáneamente al espejo. Se puede pensar que existe una interacción entre átomos y la gravedad, si este fuera así, se daría una revolución que todos los físicos han estado esperando un siglo, conciliar la mecánica cuántica y la gravedad.