Una medición casi perfecta de las partículas

Las increíbles leyes de la mecánica cuántica señalan que no podemos observar las partículas más pequeñas sin influir en ellas.

 Los físicos procuramos causar la mínima perturbación mientras hacemos las mediciones cuánticas, de hecho, a ser posible ni siquiera el mínimo pensamiento.

A esta perturbación se la llama retroacción, y es una de las características distintivas de la mecánica cuántica, que es la que gobierna las acciones 

de lo muy pequeño. 

Sale a colación el supuesto de si antes de que se efectúe la medición,

 las partículas existen en una especie de limbo, que no se concreta ni aquí 

ni allí, manteniendo cualquiera de estas posibilidades.

Ahora, una vez que interviene un observador, ¿se ve forzada la partícula a "elegir" un estado determinado? 

Al establecerse en una de estas posibilidades, se eliminan las demás opciones. Por lo tanto, el estado de la partícula se ve alterado

 por el hecho de medirlo.
"El átomo cambia porque lo estamos observando"

Normalmente, las pequeñas diferencias originadas por esta retroacción queda eclipsada por la interferencia de las partículas, debido a propias imperfecciones del laboratorio.

 Pero, por primera vez, los científicos han logrado una medición cuántica, prácticamente sin alteraciones adicionales, más allá de lo que la mecánica cuántica considera inevitable.

"Creo que fue un importante paso adelante"

En el nuevo experimento, Volz y sus colegas, atraparon un solo átomo de rubidio en un espacio entre dos espejos.

 Entonces brilló la luz láser sobre el átomo atrapado.

 Lo que sucedía después dependía de en cuál de los dos estados de energía se encontrara el átomo.

 En un estado, el átomo "ignoraba" la luz, la cual iba rebotando entre los espejos hasta que, finalmente, podía escaparse por un detector más allá de los espejos.

En el segundo estado, el átomo podía absorber y re-emitir los fotones de luz, en un proceso de dispersión.

 Ladispersión cambia la energía del átomo, y los investigadores querían evitar ese efecto, la única alteración que deseaban ver era la del efecto

 de su observación.

Así que se pusieron los espejos a la distancia exacta, donde la presencia de un átomo en el segundo estado evitaría que la luz rebotara entre los espejos. 

A cambio, toda la luz se reflejaría fuera del primer espejo, dejando la cavidad a oscuras. La luz alcanzó el detector frente al primer espejo. 

En cualquier caso, el estado del átomo se pudo determinar sin causar

 el efecto de dispersión.

"Los experimentos realizados antes, usando átomos en un espacio libre y lanzando un rayo láser sobre ellos", "se podía decir en cuál de los dos estados estaban los átomos, pero el problema es que se dispersaban en una enorme cantidad de fotones.

 Pero en este experimento, ellos consiguieron determinar el estado del átomo sin fotones de dispersión".

Aunque fueron capaces de limitar esta perturbación, siempre habrá una cierta cantidad de retroacción originada por cualquier medida.

En última instancia, el experimento apuntaba el camino hacia los ordenadores cuánticos, ya que estos pueden utilizar las partículas como bits, para ejecutar rapidísimos cálculos complejos.

"Al final de la computación, la lectura es saber en qué estado está la partícula"

 "Si podemos observarlo sin perturbar el sistema, ahí está el avance."

• Referencia: LiveScience.com, por Clara Moskowitz, 13 de julio 2011