Átomos entrelazados en el espacio: un nuevo tipo de conexión cuántica ⚡ экспресс
Los físicos utilizaron el bloqueo de Rydberg (un fenómeno en el que la excitación de un átomo impide la excitación del vecino) y el retroceso del fotón (un empujón láser) para entrelazar las posiciones de dos átomos neutros. Cuando un átomo se desplaza debido al empujón, el otro, gracias al bloqueo, permanece en su lugar, pero sus coordenadas se correlacionan. Tras la captura con trampas, surge un estado de Bell, donde cada átomo tiene cierta probabilidad de estar en uno de dos lugares, separados por hasta cientos de micras. Este resultado es notable porque la separación macroscópica de partículas entrelazadas abre nuevas posibilidades para las tecnologías cuánticas.
Normalmente el entrelazamiento cuántico une propiedades internas, pero aquí por primera vez se entrelazan las posiciones de dos átomos. Como una pareja de bailarines, el movimiento de uno solo es posible si el compañero se queda quieto — pero quién se moverá exactamente no se sabe de antemano debido a la incertidumbre cuántica.
El secreto está en los átomos gigantes: con una precisa espectroscopia láser, el electrón salta a una órbita lejana y el átomo se hincha miles de veces. Los átomos inflados se repelen fuertemente y no pueden excitarse al mismo tiempo. En el experimento, un pulso láser que viaja a la velocidad de la luz empujaba un átomo. Si este se convertía en gigante, el segundo se quedaba quieto, y viceversa. Así nacía el entrelazamiento de posiciones: uno desplazado, el otro no, pero sin determinar cuál es cuál.
La distancia entre las posibles posiciones es de cientos de micras. Para los átomos, eso es como separar a dos personas por kilómetros. Este entrelazamiento espacial promete ser un puente entre los elementos cuánticos estacionarios y las partículas de luz en vuelo en las redes del futuro.
🎯 Entre los átomos de Rydberg actúan fuerzas comparables a la gravedad de cuerpos pequeños, y esto a pesar de su naturaleza puramente eléctrica.