Un grupo de investigadores de la Universidad de Osaka ha conseguido observar la interferencia cuántica de dos fotones mediante el uso de dos iones de calcio frío en unas llamadas trampas de iones, que pueden confinar las partículas cargadas.

Un fotón es una unidad de energía de vibración que surge de partículas oscilantes dentro de unos cristales. Con anterioridad ya se han realizado experimentos de interferencia cuántica de dos partículas mediante el uso de dos fotones o átomos, pero durante el nuevo estudio los científicos realizaron la primera observación usando dos fotones.

Este grupo demostró que el fonón, una descripción de la mecánica cuántica de un movimiento de vibración primaria en la materia, y el fotón, una partícula elemental de la luz, comparten propiedades comunes.

Los resultados contribuirán al procesamiento de la información cuántica

Las trampas de iones son técnicas clave en el procesamiento de la información cuántica incluyendo la computación cuántica y la investigación sobre trampas de iones que se está llevando a cabo en todo el mundo con el Dr. David Wineland de los Estados Unidos en la cabeza, quien también recibió el Premio Nobel de Física en el 2012.

En esta investigación se utilizó un láser para irradiar 2 iones de calcio para eliminar por completo cualquier energía en movimiento de los iones. Después de esto se otuvo un sólo fonón para formar en cada uno de los sitios iónicos.

Al no existir interacción entre los dos iones, esto hace que los fonones se muevan e interfieran entre si.

Las partículas clásicas podrían ser detectadas individualmente en cada uno de los sitios. En el caso de los fonones serian detectados simultáneamente en uno de los dos sitios de iones.

A través de la experimentación los dos fonones eran detectados en el mismo sitio, lo que confirma que la probabilidad de detección simultánea de los fonones en sitios de iones individuales es cerca de cero.

Este fenómeno es un efecto de interferencia característico de partículas bosónicas como los fotones, las partículas elementales de la luz, y los fonones, el cuántum de energía vibracional; un fenómeno típico que indica las características cuánticas.

Fuente: Science Daily

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