Un nuevo resultado de investigación, desarrollado en colaboración entre el Instituto Tecnológico Stevens, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y la Universidad de Harvard, sugiere que las redes cuánticas son más versátiles de lo que se creía.
En el artículo titulado ‘Probing Curved Spacetime with a Distributed Atomic Processor Cloc’, publicado en la revista ‘PRX Quantum’, los investigadores demuestran que esta tecnología puede investigar cómo la curvatura del espacio-tiempo afecta a la teoría cuántica, una primera prueba de este tipo.
Las redes cuánticas se están desarrollando rápidamente a nivel mundial y constituyen una tecnología clave para una internet cuántica global, capaz de implementar comunicaciones seguras a gran escala y conectar computadoras cuánticas a nivel mundial.
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Hasta ahora, la física cuántica ha superado todas las pruebas con éxito, pero aún se desconoce cómo se comporta cuando entra en juego la teoría de la relatividad de Einstein. Según esta teoría, la gravedad no es una fuerza, sino el resultado de cambios en el espacio y el tiempo (espacio-tiempo curvado), produciendo efectos únicos como la ralentización del tiempo cerca de los planetas.
Un estudio previo, ‘Testing Quantum Theory on Curved Spacetime with Quantum Networks’, ya había demostrado que era posible explorar estas cuestiones mediante redes cuánticas, combinando las superposiciones de la teoría cuántica con los efectos del espacio-tiempo curvo.
Las redes cuánticas pueden propagar cúbits a grandes distancias, pero cerca de la Tierra, estos también se ven afectados por el flujo cambiante del tiempo. Los investigadores demostraron que las superposiciones de relojes atómicos en redes cuánticas captarían diferentes flujos temporales, abriendo la puerta a estudiar cómo se entrelazan la teoría cuántica y el espacio-tiempo curvo.
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Según Igor Pikovski, uno de los autores: "La interacción entre la teoría cuántica y la gravedad es uno de los problemas más desafiantes de la física actual, pero también fascinante“. El equipo desarrolló un protocolo concreto para distribuir los efectos cuánticos entre los nodos de la red mediante estados W entrelazados, registrando la interferencia entre estos sistemas.
Los resultados demuestran que las redes cuánticas no solo son útiles para una futura internet cuántica, sino que ofrecen oportunidades únicas para el estudio de la física fundamental, permitiendo comprobar el comportamiento de la mecánica cuántica en el espacio-tiempo curvo, algo que no es posible con la detección clásica.
Fuente: Europa Press