Investigadores de la Universidad de Estocolmo y el IISER Mohali han propuesto una forma práctica de detectar el efecto Unruh, que sugiere que los objetos acelerados perciben el espacio vacío como cálido. Su enfoque utiliza átomos entre espejos para producir una ráfaga de luz cronometrada, revelando el efecto mediante superradiancia. Este método reduce la aceleración necesaria, haciendo el fenómeno accesible en laboratorios estándar.
El efecto Unruh, una predicción de la teoría cuántica de campos, postula que un observador acelerado detectaría una tenue radiación térmica en lo que parece vacío absoluto para un observador estacionario. Observarlo directamente requiere aceleraciones muy por encima del alcance experimental actual, pero los científicos han delineado ahora una estrategia de detección factible.
En su propuesta, se colocan átomos entre dos espejos paralelos de alta calidad. Estos espejos modifican la emisión de luz de los átomos, permitiendo la superradiancia: una emisión colectiva en la que los átomos se sincronizan como un coro, produciendo una ráfaga de luz más brillante y rápida. El sutil calor del efecto Unruh durante la aceleración adelanta el momento de esta ráfaga, sirviendo como una firma detectable.
«Hemos encontrado una forma de convertir el susurro del efecto Unruh en un grito», dijo Akhil Deswal, estudiante de doctorado en el IISER Mohali. «Al usar espejos de alta calidad cuidadosamente espaciados, hacemos que las señales de fondo ordinarias sean más silenciosas mientras la ráfaga inducida por la aceleración sale antes y limpia».
Esta técnica reduce drásticamente la aceleración necesaria, ya que los espejos amplifican la señal. «El tiempo es la clave», añadió Navdeep Arya, investigador postdoctoral en la Universidad de Estocolmo. «El coro de átomos no solo es más fuerte, sino que grita antes si sienten el tenue calor relacionado con el efecto Unruh del espacio vacío. Ese simple marcador similar a un reloj puede facilitar la separación de la señal Unruh del ruido cotidiano».
El trabajo, coescrito por Kinjalk Lochan y Sandeep K. Goyal del IISER Mohali, une experimentos de laboratorio con conceptos de física extrema. Dado que la aceleración está relacionada con la gravedad, tales métodos podrían sondear efectos de gravedad cuántica en un banco de trabajo. Los hallazgos se publican en Physical Review Letters.
