Un equipo internacional de investigadores ha logrado un gran avance que difuminar Los límites entre la física cuántica y la clásica.. Este descubrimiento, liderado por la Universidad Estatal de Luisiana (LSU) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), nos ha permitido observar comportamientos cuánticos dentro de los sistemas luminosos clásicosalgo antes impensable cuando nació la teoría cuántica.
Al encender una linterna, nadie imaginaría que su luz aparentemente simple podría contener secretos cuánticos. Este hallazgo revela cómo Lo cotidiano puede ocultar aspectos revolucionarios de la física. La investigación, publicada en la revista FotoniXutiliza técnicas sofisticadas para fragmentar un campo de luz pseudotérmica, revelando propiedades cuánticas que podrían tener aplicaciones revolucionarias.
Durante décadas, La física busca comprender dónde termina el mundo clásico y comienza el mundo cuántico.. La luz térmica, tradicionalmente considerada clásica, se utilizó durante el siglo XX para explorar la dualidad onda-partícula, uno de los pilares de la mecánica cuántica. Sin embargo, esta investigación va más allá al demostrar que un campo clásico también puede exhibir dinámica cuántica.
Utilizando técnicas de detección de fotones y mediciones del momento angular orbital (OAM), los investigadores proyectaron un campo de luz pseudotérmica sobre subsistemas multifotónicos. El resultado fue sorprendente: aunque la mayoría de los subsistemas mostraron propiedades clásicas, algunos exhibieron coherencia cuánticaincluidos patrones de interferencia similares a los observados en sistemas de fotones entrelazados.
Para comprender el impacto del descubrimiento, es crucial entender qué es la coherencia cuántica. En palabras simples, la coherencia cuántica describe cómo las partículas cuánticas, como los fotones, Pueden interferir entre sí de maneras que la física clásica no puede explicar su comportamiento.. Este fenómeno se manifiesta en patrones de interferencia característicos de los sistemas cuánticos.
En este estudio, los investigadores logró medir estas propiedades en subsistemas de hasta cuarenta fotones. Los subsistemas con coherencia clásica presentaron una dinámica predecible, mientras que aquellos que mostraron coherencia cuántica Desafiaron nuestras expectativas tradicionales. Este contraste abre la puerta a nuevas formas de estudiar sistemas cuánticos en entornos controlados.
Las implicaciones tecnológicas de este descubrimiento no se hacen esperar. Una de las principales barreras para las tecnologías cuánticas, como las computadoras y los sensores cuánticos, es su sensibilidad a la decoherenciaes decir, la pérdida de propiedades cuánticas por interacciones con el medio ambiente. Este estudio proporciona una plataforma para mitigar este problema.
En concreto, las técnicas utilizadas podrían aplicarse en imagen cuántica y sensores mejorados cuánticamente. Por otro lado, el descubrimiento de la dinámica cuántica dentro de los sistemas clásicos podría facilitar el desarrollo de tecnologías cuánticas escalables que operen a temperatura ambiente, algo que supone un gran reto actualmente.
Este trabajo representa un esfuerzo conjunto entre instituciones de Estados Unidos y México. Además de LSU y la UNAM, la investigación contó con el apoyo de varias agencias de financiación, incluida la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU., el Departamento de Energía y la Fundación Nacional de Ciencias.
La colaboración también destaca la importancia de combinar recursos y talentos de diferentes países para abordar cuestiones fundamentales de la ciencia. En este caso, el equipo integró enfoques teóricos y experimentales para lograr avances significativos.
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