Átomos gigantes captan ondas de radio con mayor precisión ✦
Unos científicos han creado un sensor cuántico para medir campos eléctricos débiles con una precisión sin precedentes. Para evitar pérdidas de señal, añadieron un ruido 'extra' — y, paradójicamente, esto multiplicó por 3,3 la cantidad de información extraída. Es como si, estropeándolo un poco, viéramos los detalles con más claridad. ¿En qué otros campos podría aplicarse este truco?
Escuchar un susurro en una cafetería ruidosa: ese es el desafío que enfrentan los dispositivos que captan ondas de radio, donde la señal débil se pierde en las interferencias. Científicos de Varsovia aplicaron información cuántica para que los átomos pusieran orden por sí mismos. Una nube de rubidio se enfrió con láseres y se convirtió en átomos de Rydberg (en honor a Johannes Rydberg), gigantes donde el electrón está muy lejos del núcleo. Si el núcleo fuera un guisante, el electrón volaría a cien metros.
Dos de estos átomos de tipos diferentes, al estar cerca, se perturban mutuamente hasta que ambos se aquietan: esto es decoherencia cuántica. Con láser se creaba una superposición (mezcla de estados), y las microondas la giraban ligeramente. Al aparecer dos señales, los átomos se cancelaban entre sí, y al detector solo llegaban señales individuales, como si de la cafetería se hubiera echado a todos los clientes ruidosos.
Paradójicamente, el detector solo captaba el 2% de la luz, pero la precisión en la medición de microondas se triplicó. La idea fue predicha por Erwin Schrödinger y John von Neumann, y ahora se ha confirmado sin necesidad de ordenadores cuánticos. Estos sensores mejorarán la espectroscopia y las comunicaciones, y el método recuerda a un portero de discoteca: el susurro se vuelve audible solo cuando los gritones se marchan.
🎯 El radio de un átomo de Rydberg excitado es de unas 0,13 micras. Si el núcleo fuera un guisante, el electrón estaría a la distancia de un campo de fútbol.