Logran físicos franceses el sueño de Einstein: atrapar y controlar fotones

El estudio, realizado por el equipo de Serge Haroche, reconocido por la más prestigiosa comisión científica de Francia, utilizó átomos para detectar esas partículas infinitamente pequeñas

Afp

Periódico La Jornada
Viernes 2 de septiembre de 2011, p. 2
París, 1º de septiembre. Einstein había soñado con atrapar en una caja fotones, las intangibles partículas de luz, y ahora un equipo de físicos franceses consiguió ir más allá: controlar y mantener en tiempo real la cantidad de fotones atrapados, según un estudio publicado este jueves.

El equipo de Serge Haroche, medalla de oro 2009 de la Comisión Nacional de Investigaciones Científicas (CNIC), la más prestigiosa distinción científica francesa, ya había logrado hace cuatro años atrapar hasta siete fotones durante una fracción de segundo.

Los resultados, publicados hoy por su equipo en la revista Nature, marcan un nuevo avance en el control de esas partículas sometidas a las leyes de la física cuántica, que rigen lo infinitamente pequeño.

“Damos pasos, avanzamos”, con el objetivo “de conseguir dominar la cuántica para hacer algo útil”, declaró Jean-Michel Raimond (Laboratorio Kastler Brossel de París). Sin embargo, evita pronosticar cuándo la técnica podría revolucionar las telecomunicaciones o la informática.
A escala macroscópica, este nuevo resultado podría compararse con el funcionamiento de un termostato que mide la temperatura de un horno y la mantiene en el nivel deseado. “Hacemos exactamente lo que pasa en un horno cuando ajustamos la temperatura”, resume Raimond.

Pero en el caso de los fotones atrapados en una cavidad entre dos espejos supraconductores, medir si se alcanzó el “número elegido” de fotones y mantenerlo resulta mucho más complejo.
Nuestros ojos detectan fotones cada segundo, pero en cuanto esos granos de luz llegan a la retina, se destruyen.

Para espiar los fotones sin destruirlos, el equipo dirigido por Haroche utilizó átomos, capaces de detectar la presencia de fotones. “Nos dicen si el número de fotones es mayor o menor de lo que queremos”, explica Raimond.

Gracias a una computadora con capacidad de cálculo de 80 millonésimas de segundo, toda pérdida de fotones fue compensada en tiempo real.

La medición realizada por el átomo espía era “delicada”, señala el físico. Porque toda acción sobre un sistema cuántico puede hacer perder sus propiedades cuánticas, tanto más frágiles que podrían resultar interesantes para aplicaciones futuras.

En lo infinitamente pequeño, una partícula puede encontrarse “suspendida” entre dos estados posibles. Como si en nuestro mundo una puerta pudiera estar al mismo tiempo abierta y cerrada. O como si un bit de una computadora, en lugar de representar ya sea un cero o un uno, pudiera ser los dos al mismo tiempo, permitiendo hacer cálculos múltiples en paralelo.

Cuando una partícula pierde sus cualidades cuánticas y pasa a las de la física de todos los días, los especialistas hablan de “decoherencia”. Poder “combatir” ese fenómeno es considerado indispensable para las aplicaciones futuras.