Relojes cuánticos sienten la dilatación temporal gravitatoria ⚡ экспресс
La dilatación gravitacional del tiempo hace que los relojes a diferentes alturas funcionen a ritmos distintos. Un nuevo trabajo propone un esquema interferométrico cuántico: relojes fotónicos basados en peines de frecuencias se almacenan en dos memorias cuánticas a diferentes alturas, creando una superposición de tiempos propios. La interferencia de los fotones tras su recuperación revela un desfase que se amplifica N veces al usar estados entrelazados de 2N fotones. Con los parámetros de celdas de rubidio y cesio existentes, el efecto es observable para diferencias de altura de 10 a 100 metros y tiempos de almacenamiento del orden de segundos; combinaciones con iones de tierras raras reducen la altura necesaria a metros.
El tiempo fluye más lento cerca del suelo que en el techo — así lo predijo Einstein en la teoría de la relatividad. Para notar esa diminuta diferencia, los físicos proponen usar un par de fotones, enlazados como las voces de un dúo. Las partículas se envían a dos trampas de luz a distinta altura, donde esperan hasta que el tiempo diverge para ellas. Luego se liberan y se combinan en un dispositivo Hong-Ou-Mandel. Si los fotones están sincronizados, se anulan mutuamente y el detector permanece en silencio — como dos diapasones al unísono. Pero la gravedad cambia la frecuencia (el color) de la luz, rompiendo la armonía. Para amplificar el efecto, no se usa un par, sino un conjunto de muchas partículas. Así, la más mínima desafinación se nota mejor — un coro suena más que un solista.
Este método acerca la comprobación de la física cuántica en el espacio-tiempo curvado directamente al laboratorio.
🎯 En un año, la diferencia de tiempo entre un sótano y un ático es menos de una milmillonésima de segundo; el nuevo método la hace notoria en un par de segundos.
🎬 En la película «Interstellar», el tiempo se ralentiza drásticamente cerca de un agujero negro; aquí tenemos un modesto pero real eco de laboratorio.