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Cómo el ruido atómico crea una conexión ideal

Original: "Generation of entanglement between bright light fields via incoherent spontaneous emission"
arXiv:2505.00919v1 · 2025-05-01 · CC BY 4.0 · ⏱ 1 min · Quantum Physics
El brillo aleatorio de los átomos, normalmente una interferencia, puede crear una conexión cuántica casi perfecta.
Abstract

Normalmente, la emisión espontánea (la liberación incontrolada de luz por parte de los átomos) destruye el entrelazamiento cuántico. Sin embargo, en este trabajo, por el contrario, crea una conexión casi perfecta entre dos haces de luz intensos. Gracias a la interferencia cuántica, similar a cómo las ondas que se encuentran pueden cancelarse mutuamente, los ruidos se suprimen y surge el entrelazamiento. ¿Qué implicaciones tendrá esto para las tecnologías cuánticas?

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El brillo aleatorio de los átomos normalmente destruye el entrelazamiento (concepto introducido por Schrödinger), pero los físicos han convertido este ruido en una ventaja. Dos canales de emisión se anulan mutuamente, como olas que se encuentran: cresta con valle.

En el experimento, átomos con dos niveles de energía fueron iluminados con un láser a una frecuencia intermedia. Los dos caminos resultantes de emisión de partículas de luz, bajo superposición, eliminaron por completo el ruido. Entonces se produjo una amplificación electromagnética y los haces láser se volvieron entrelazados: al medir uno, se pueden determinar instantáneamente las propiedades del otro a cualquier distancia, lo que confirma las ideas de Bell y los experimentos de Aspect.

Al anular completamente el ruido, los átomos dejan de emitir, permaneciendo excitados, como una lámpara encendida pero invisible.

Este método es valioso para las comunicaciones cuánticas y los ordenadores cuánticos, donde se requieren fuentes fiables. El ruido cuántico resulta no ser un enemigo, sino un constructor. En el futuro, un internet cuántico basado en mediciones precisas y óptica cuántica.

🎯 Con un ajuste preciso, los átomos pueden entrar en un 'estado oscuro': permanecen excitados pero no emiten luz.

V_{12} = \langle (\delta X_1 + \delta X_2)^2 + (\delta P_1 - \delta P_2)^2 \rangle < 4
Correlador de las cuadraturas de amplitud y fase, donde δX y δP son las fluctuaciones de las correspondientes cuadraturas.
Scientists
Erwin SchrödingerHugh Everett IIINiels BohrPascual JordanWerner HeisenbergStephen Hawking
Tags
entrelazamiento cuántico superposición óptica cuántica información cuántica decoherencia cuántica electromagnetismo medición cuántica computadora cuántica
Laws
ecuación de Schrödingerprincipio de incertidumbre de Heisenbergradiación de HawkingEcuación de Planck-Einsteinprincipio de superposiciónTeorema de Bell
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