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Científicos logran medir el vacío en un innovador estudio

  • Muestra la existencia de fluctuaciones correlacionadas, sentando las bases para el avance hacia una nueva óptica cuántica.

Un grupo de físicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH, por sus siglas en alemán) pudo detectar correlaciones en el campo electromagnético del vacío, según un estudio publicado el pasado miércoles en Nature.

Desde el punto de vista de la teoría cuántica, el vacío nunca es absoluto. Es decir, siempre hay unas partículas “virtuales” que se manifiestan “de la nada” y de pronto desaparecen. Sin embargo, hasta ahora no se sabía si se crean aleatoriamente o reaccionan unas con otras. Detectando la correlación, los físicos suizos resolvieron la cuestión.

Con este fin, construyeron un aparato especial, que consistía de un cristal, láseres y detectores de fotones. Implementaron el método de detección electroóptica, es decir, medían la desviación de las partículas de luz que pasaban por el vacío entre los átomos del cristal.  Dado que este fue congelado hasta el -269 °C, solo cuatro grados centígrados superior del cero absoluto, casi no había posibilidad de aparición de fotones ajenos producidos por la radiación térmica.

“Aun así, la señal medida es absolutamente diminuta, y, en realidad, tuvimos que maximizar nuestras capacidades experimentales de medir campos muy pequeños”, detalla Jerome Faiste, jefe del estudio.

Tras un billón de mediciones, el equipo descubrió fluctuaciones correlacionadas en el campo electromagnético.

“Las fluctuaciones del vacío del campo electromagnético tienen consecuencias claramente visibles y, entre otras cosas, son responsables de que un átomo pueda emitir luz espontáneamente”, cita la web de la ETH a Ileana-Cristina Benea-Chelmus, integrante del grupo.

“Quizás los resultados de los autores son los primeros pasos hacia una óptica cuántica ultrarrápida que algún día observará y controlará el enredo que yace oculto en el vacío espacio-temporal y en los estados fundamentales no triviales de los sistemas de la interacción luz-materia”, señalan los físicos Andrey Moskalenko y Timothy Ralph en su nota en Nature News & Views.

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