Átomos entrelazados distantes mejoran la precisión en mediciones cuánticas

Los investigadores han aprovechado el entrelazamiento cuántico para conectar átomos a través del espacio, logrando una precisión sin precedentes en la medición de cantidades físicas. Al separar nubes de átomos entrelazados, el equipo mejoró la detección de campos electromagnéticos. Este avance podría perfeccionar relojes atómicos y sensores de gravedad.

Una colaboración entre científicos de la University of Basel y el Laboratoire Kastler Brossel en París ha demostrado un nuevo uso del entrelazamiento cuántico para mediciones de precisión mejorada. El entrelazamiento, un fenómeno cuántico en el que las partículas permanecen conectadas a pesar de la separación, desafía la física clásica y fue destacado en el Premio Nobel de 2022 por confirmar la paradoja Einstein-Podolsky-Rosen. Dirigido por el Prof. Dr. Philipp Treutlein y la Prof. Dr. Alice Sinatra, los investigadores entrelazaron los espines de átomos ultracoldos —propiedades similares a imanes diminutos— y los dividieron en hasta tres nubes distintas. Esto permitió medir campos electromagnéticos variables con una incertidumbre cuántica reducida y la cancelación de perturbaciones comunes. «Ahora hemos extendido este concepto distribuyendo los átomos en hasta tres nubes espacialmente separadas», señaló Treutlein, basándose en el trabajo de su grupo de hace unos 15 años, cuando entrelazaron átomos por primera vez en un solo sitio. La postdoc Yifan Li destacó la innovación: «Hasta ahora, nadie había realizado una medición cuántica con nubes de átomos entrelazados espacialmente separadas, y el marco teórico para tales mediciones también era aún poco claro». El método comienza entrelazando espines en una nube antes de dividirla, permitiendo un mapeo de campos de alta precisión con pocas mediciones. El estudiante de doctorado Lex Joosten explicó aplicaciones potenciales: «Nuestros protocolos de medición pueden aplicarse directamente a instrumentos de precisión existentes como los relojes de red de óptica óptica», donde los átomos en redes láser actúan como guardianes de tiempo ultra precisos. También podría mejorar interferómetros atómicos en gravímetros, que detectan variaciones sutiles de la gravedad. Publicado en Science (2026, vol. 391, issue 6783, p. 374), el estudio de Yifan Li, Lex Joosten, Youcef Baamara, Paolo Colciaghi, Alice Sinatra, Philipp Treutlein y Tilman Zibold avanza la metrología cuántica, un campo establecido que explota efectos cuánticos para un mejor sensado.

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