Tres círculos de nanoglass se rocían entre sí. Forman un clúster en forma de torre, mientras se acumulan tres cucharadas de helado uno encima del otro, simplemente muy pequeño. El diámetro del clúster nano es diez veces más pequeño que el cabello humano. Con la ayuda de dispositivos ópticos y vigas láser, los investigadores de ETH Jewelry han logrado mantener esas cosas en movimiento casi completo en levitación. Esto es importante cuando se trata del desarrollo futuro de sensores cuánticos, que, junto con las computadoras cuánticas, crean las aplicaciones más prometedoras para la investigación cuántica.
Como parte de su experiencia de levitación, los investigadores, dirigidos por un profesor de fotónica, Martin Fermer, lograron eliminar la fuerza de gravedad que trabaja en los sectores de vidrio. Sin embargo, el elemento nano alto todavía temblaba, al igual que la aguja está en posición de la brújula. En el caso del clúster Nano, el movimiento tembloroso fue muy rápido pero débil: cada uno de los millones de incumplimientos realizados cada segundo está midiendo solo unos pocos miles. Este pequeño doble rotativo es un movimiento cuántico básico que exhibe todos los elementos, y los físicos se denominan fluctuaciones de punto cero. “Según los principios de la mecánica cuántica, nada puede ser correcto”, Lorenzo Dania, quien describe el postal de postal de Fermer y el primer autor de este estudio. “Lo más importante es que es tan pequeño como las fluctuaciones de punto cero, y es tan difícil observarlas”.
Múltiples registros
Hasta la fecha, nadie ha podido detectar estos pequeños movimientos de un elemento de este tamaño como lo han hecho los investigadores de ETH. Lo lograron porque pudieron eliminar todos los movimientos que comenzaron en el campo de la física clásica y no están claros la observación de los movimientos cuánticos. Investigadores de ETH atribuyen el 92 % de los movimientos del clúster a la física cuántica y al 8 % de la física clásica. Entonces se refieren a la pureza cuántica de alto nivel. Dania explica: “Ya no esperábamos una pureza cuántica tan alta.
Y los registros no se detienen allí: los investigadores hicieron todo esto a temperatura ambiente. Los investigadores cuánticos generalmente tienen que enfriar sus artículos a una temperatura cerca del cero absoluto (-273 grados centígrados) utilizando equipos especiales. No era necesario aquí. El Fermer dibuja una imitación: “Esto es como si hubiéramos creado un automóvil nuevo que toma más carga que los camiones tradicionales y necesita menos combustible al mismo tiempo”.
Al mismo tiempo pequeño y demasiado
Aunque muchos investigadores investigan los efectos cuánticos en grupos individuales o pequeños de átomos, los redactores y su grupo son relativamente mayores que los artículos más grandes. Su clúster de repuesto nano puede ser más pequeño en todos los días, pero contiene varios cientos de átomos, que es mucho más alto que el punto de vista del físico cuántico. El interés en este tamaño de elementos está parcialmente impulsado por las expectativas de futuras aplicaciones de tecnología cuántica, por ejemplo. Dichas aplicaciones deben controlar sistemas grandes utilizando principios de mecánica cuántica.
Los investigadores se conocen como tweets ópticos utilizando sus nano partículas. En este proceso, la partícula se mantiene en el espacio en un contenedor transparente. Se utiliza una lente para centrarse en una luz láser polarizada en una ubicación dentro de este contenedor. En este punto focal, la partícula está alineada con el campo eléctrico del láser polarizado y, por lo tanto, permanece estable.
“Un comienzo perfecto”
“Lo que hemos logrado es un gran comienzo para futuras investigaciones que algún día pueden comer en las aplicaciones”, dice Fermer. Para tales aplicaciones, primero necesita un sistema que tenga una alta pureza cuántica en la que toda interferencia externa se pueda suprimir y controlar con éxito de la manera deseada, y agrega que ahora se ha logrado. Entonces será posible detectarlos, medirlos y usar el sistema para aplicaciones técnicas cuánticas.
Las aplicaciones potenciales incluyen investigación básica en física para diseñar experiencias para investigar la relación entre la gravedad y la mecánica cuántica. El crecimiento del sensor mide pequeñas fuerzas como las moléculas de gas o incluso las primeras partículas que funcionan en el sensor. También comprensible. Será útil en busca de una materia oscura. “Ahora tenemos un sistema relativamente simple, efectivo y adecuado para este propósito”, dice Fermer.
Solicitudes en navegación y medicina
En el futuro, el sensor cuántico también se puede usar en imágenes médicas. Se espera que puedan detectar señales débiles en un entorno donde los dispositivos de medición aumenten el ruido de fondo. Otra aplicación potencial puede ser un sensor de movimiento que puede facilitar la navegación de vehículos, incluso si no hay contacto con el satélite GPS.
Para la mayoría de estas aplicaciones, el sistema cuántico deberá fabricarse. Según los investigadores de ETH, esto es en principio posible. En cualquier caso, han encontrado una manera de obtener el estado calificado de control requerido sin tiempo, un enfriamiento costoso y rico en energía.
