18/09/2012 - Vacío cuántico ¿Es posible transferir información entre pasado y futuro?

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Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Waterloo (Canadá) plantean que se puede pasar información del pasado al futuro gracias a las propiedades del 'vacío cuántico', un medio lleno de partículas virtuales. Para realizar el estudio se han empleado circuitos superconductores que reproducen la interacción entre materia y radiación.

Los científicos han conseguido explotar sus propiedades utilizando la emergente tecnología de los circuitos superconductores, según un trabajo que publican en la revista Physical Review Letters.

“El vacío, tal y como lo entendemos clásicamente, es un estado completamente desprovisto de materia, pero cuánticamente está lleno de partículas virtuales: Es lo que se conoce como fluctuaciones cuánticas del vacío", explica Borja Peropadre, investigador del Instituto de Física Fundamental (CSIC), "Gracias a esas fluctuaciones, es posible hacer que el vacío esté entrelazado en el tiempo; es decir, el vacío que hay ahora y el que habrá en un instante de tiempo posterior, presentan fuertes correlaciones cuánticas”.

Por su parte, el director del estudio, Carlos Sabín, destaca el papel de los circuitos superconductores:“Permiten reproducir la interacción entre materia y radiación, pero con un grado de control asombroso. No sólo ayudan a controlar la intensidad de la interacción entre átomos y luz, sino también el tiempo que dura la misma. Gracias a ello, hemos podido amplificar efectos cuánticos que, de otra forma, serían imposibles de detectar”.

De este modo, haciendo interaccionar fuertemente dos átomos P (pasado) y F (futuro) con el vacío de un campo cuántico en distintos instantes de tiempo, los científicos han encontrado que P y F acaban fuertemente entrelazados. “Es importante señalar que no sólo es que los átomos no hayan interaccionado entre ellos, sino que en un mundo clásico, ni siquiera sabrían de su existencia mutua”, comentan los investigadores.

Futuras memorias cuánticas

Desde el punto de vista tecnológico, una aplicación "muy importante" -según los autores- de este resultado es el uso de esta transferencia de entrelazamiento para fabricar en el futuro memorias cuánticas, capaces de retener este tipo de información.

“Codificando el estado de un átomo P en el vacío de un campo cuántico, podremos recuperarlo pasado un tiempo en el átomo F", señala Peropadre. "Y esa información de P, que está siendo ‘memorizada’ por el vacío, será transferida después al átomo F sin pérdida de información. Todo ello gracias a la extracción de las correlaciones temporales del vacío”.

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Referencia bibliográfica:

Carlos Sabín, Borja Peropadre, Marco del Rey, Eduardo Martín‐Martínez. "Extracting Past‐Future Vacuum Correlations Using Circuit QED". Physical Review Letters 109 (3), 2012. DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.033602

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