Eco cuántico de una piedra invisible ✛

Original: "Exploring Kondo effect by quantum energy teleportation"
arXiv:2310.15936 · 2023-10-24 · CC BY 4.0 · 1 min
Los átomos entrelazados actúan como un sónar: con la perturbación en un extremo de la cadena se puede descubrir una impureza magnética oculta en el otro.

En una cadena de ocho átomos se esconde un diminuto imán, como una piedra invisible en el fondo de un estanque. Normalmente, para encontrarlo habría que acercarse y tocarlo. Pero si eso no es posible —por ejemplo, si el defecto está en el interior del material—, los físicos han propuesto un truco: observar las ondas en el agua.

El entrelazamiento cuántico (una conexión especial entre partículas que hace que se comporten como un todo, incluso a distancia) impregna toda la cadena de átomos. Alicia, situada en un extremo, mide su átomo —esto crea una perturbación, como una piedrita lanzada— y comunica el resultado a Bob, que está en el otro extremo. Bob, sabiendo lo que hizo Alicia, mide la energía de su propio átomo. Las ondas de la piedra le llegan y, por su altura, deduce si hay una piedra en el fondo y lo pesada que es.

La energía que obtiene Bob revela con precisión la presencia de la impureza y su intensidad. Es como la ecolocalización: el objeto no se ve, pero la señal reflejada se oye.

Este método podría ayudar a inspeccionar materiales cuánticos en busca de defectos sin dañarlos, como si pudiéramos saber la composición de una moneda sin rayarla.

En el futuro, este truco se probará con átomos reales en laboratorios.

El efecto Kondo se descubrió en la década de 1930 como un misterioso mínimo de resistencia eléctrica en oro con impurezas. No fue hasta 1964 cuando Jun Kondo lo explicó como el resultado del apantallamiento cuántico del momento magnético de la impureza por los electrones de conducción.

\langle E_{n_B} \rangle = \frac{1}{2}[\xi - \sqrt{\xi^2 + \eta^2}]
Aquí ξ y η son funciones de los operadores de espín y del hamiltoniano, evaluadas en el estado fundamental. Un valor negativo significa extracción de energía del sistema.
Científicos
William WoottersJohn Stewart BellJacob BekensteinErwin SchrödingerAlain AspectDavid Deutsch
Conceptos
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