Toda una idea ...

Relacionar el entrelazamiento Cuántico y la Teoría del Caos.

Una oculta asociación entre dos de los temas más candentes de la física, el entrelazamiento cuántico y la teoría del caos, se ha podido descubrir por una serie de ingeniosos experimentos con átomos de cesio.

La relación podría dar pistas acerca de dónde termina el dominio cuántico y dónde comienza el mundo clásico.

La teoría del caos se describe cómo ese mínimo cambio en las condiciones de partida de un sistema que puede tener efectos dramáticos sobre cómo se desarrolla el mismo.

Por lo general se explica a través del "efecto mariposa", en el que los cambios atmosféricos causados por el batir de alas de una mariposa en un sitio, podría dar lugar a la producción de un tornado en otra localización.

El caos es generalmente considerado un fenómeno de grandes proporciones, asociado con la física clásica y ausente de la esfera cuántica microscópica.

Habiendo encontrado las huellas dactilares del caos en un sistema cuántico.

Relacionando el caos al entrelazamiento, una propiedad puramente cuántico en la que múltiples partículas se vuelven inextrincablemente entrelazadas, de manera que las modificaciones que se hacen en una instantáneamente afectan a sus parejas.

" Si reunimos dos conceptos atractivos de la física que normalmente se creen operativos en regímenes totalmente diferentes"

"Esto es sorprendente e interesante."

El golpe cuántico

Buscando señales del caos dentro de un conjunto de átomos de cesio enfriado, usándolos como el equivalente cuántico de un objeto cotidiano que muestra su comportamiento caótico.

Y tal como el eje de la rotación de una pelota cambia de dirección y puede oscilar violentamente si se le da un puntapiè, cada átomo de cesio se caracteriza por una propiedad cuántica interna conocida como espín [giro], que es la dirección a la que cambiará si es "golpeado" mediante la aplicación de los pulsos de un campo magnético.

El objetivo era ver si estos golpes causaban que el espín cambiara hacia una dirección caótica.

Según los cálculos, si la cuántica se comportara como un principio clásico, entonces el golpe debería producir dos resultados posibles, en función de la dirección inicial de su espín.

Si la dirección de espín inicial yace en uno de los tres subconjuntos de posibles direcciones (denominados islas de estabilidad), cada golpe sucesivo podría conducir al espín de forma regular, enviándolo alrededor de una órbita estable dentro de esa isla.

No obstante, si la dirección del espín inicial yacía fuera de estas islas, en el "mar del caos", el espín debería saltar rápidamente y de forma impredecible.

Experimentalmente, se halló un resultado de manera casi exacta dicho comportamiento, si la cuántica empezaba en una isla de estabilidad, su espín cambiaba de una manera regular, pero si no, el caos gobernaba y su dirección de espín cambiaba rápidamente de forma errática.

"Parece que el sistema cuántico sabe acerca de los límites clásicos y los respeteta"

Entrelazamiento

Después de haber visto el comportamiento caótico, se explora su posible vinculación con el entrelazamiento.

Los átomos de cesio contienen electrones que orbitan un núcleo, y es posible que la dirección del espín de un electrón llegue a entrelazarse con el espín del núcleo.

En un conjunto de átomos que no mostraban esta clase de entrelazamiento y despu si dando golpes a los átomos provocarían que los espín del electrón y el núcleo se entrelazaban.

"Lo que hallado fue que los átomos que empezaban en una de las islas de la estabilidad, sin entrelazar, pero aquellos que empezaron en el mar caótico, los espín del electrón y del núcleo se entrelazaron con rapidez"

"Esto sugiere que el caos puede tener alguna conexión fundamental con el entrelazado".

Este hallazgo tiene implicaciones para la construcción de ordenadores cuánticos que, en principio, trabajo de cerca el control del entrelazamiento de los espín atómicos.

"Esto pone de relieve cómo los sistemas cuánticos son hipersensibles a las pequeñas perturbaciones.

El resultado también hace referencia a una cuestión fundamental de la física:

¿Dónde acaba el exótico dominio cuántico y comienza el familiar mundo clásico?

El estudio apoya, desde hace mucho tiempo, las ideas que no hay un solo límite claro entre la cuantía y el mundo clásico.

"Lo obvio por hacer ahora es observar qué características clásicas surgen primero y que características cuánticas surgen pasado más tiempo".

"Es un desafío"

"Pero son nuestros primeros pasos en esa dirección".