Sensores cuánticos escucharán el zumbido de la materia oscura exprés
Para buscar la materia oscura ondulatoria, los estados de Dicke son óptimos: un tipo especial de entrelazamiento cuántico. Una red de sensores cercanos en ese estado aumenta la sensibilidad al cuadrado del número de sensores y no sufre de ruido de atenuación, a diferencia de los populares estados GHZ. Cuando un par de sensores se separa a la longitud de coherencia del campo, gana el estado con una fase espacial adicional. El enfoque funciona para ondas gravitacionales y puede implementarse en qubits y centros NV.
La materia oscura constituye el 85% de la materia del Universo, pero permanece invisible. Solo se manifiesta a través de la gravedad. Se puede detectar por el "sonido" cósmico: una vibración tenue que impregna el espacio. Un detector solitario es impotente aquí: la señal es demasiado débil.
Los físicos convierten muchos sensores en un conjunto cuántico. Se enlazan en un estado colectivo especial: todos, como violines, se afinan a una misma nota. Entonces la sensibilidad crece cuadráticamente: 100 sensores oyen como 10 000. Y lo más importante, un ligero ruido no desafina a esta orquesta, a diferencia de los frágiles sistemas individuales. Sorprendentemente, esta red se construye con componentes de laboratorio ya existentes: chips superconductores y defectos en diamantes.
Si se separa un par de detectores, aparece una nota espacial —el retardo de la señal entre ellos— y la precisión aumenta. El método es aplicable no solo a la materia oscura, sino a cualquier campo similar, incluyendo las ondas gravitacionales, predichas por Albert Einstein. Así, la red cuántica se convierte en el oído universal del Universo.
🎯 Los estados de Dicke, clave para la supersensibilidad, fueron propuestos por el físico Robert Dicke en la década de 1950, mucho antes del boom cuántico.
🎬 La trama de la novela 'El bosque oscuro' de Liu Cixin trata sobre amenazas cósmicas invisibles, tal como el intento de captar el susurro inaudible de la materia oscura.