(Phys.org) —Los físicos han demostrado correlaciones de Bell en el sistema físico más grande hasta la fecha:un conjunto de medio millón de átomos a una temperatura ultra fría de 25 µK. La presencia de correlaciones de Bell indica que todos los átomos comparten correlaciones cuánticas no locales entre sí. Estas correlaciones podrían algún día usarse en sistemas de información cuántica y para diseñar nuevas pruebas de mecánica cuántica.

Los investigadores, dirigido por Mark Kasevich en la Universidad de Stanford, han publicado un artículo sobre el gran sistema que exhibe correlaciones cuánticas de tipo Bell en un número reciente de Cartas de revisión física .

"Nuestros resultados ilustran la riqueza de los estados cuánticos de muchos cuerpos que involucran muchos sistemas entrelazados, "Kasevich dijo Phys.org . "Poco se sabe en esta frontera".

Para utilizar correlaciones cuánticas con fines prácticos, deben medirse las correlaciones. Hasta hace poco, la única forma de medir las correlaciones de Bell en un sistema de átomos (u otros componentes) era medir las correlaciones entre todos los átomos individuales. Pero hace unos años, Los físicos desarrollaron un nuevo método para medir las correlaciones de Bell que no requiere medir componentes individuales, pero se puede hacer midiendo las propiedades colectivas del sistema como un todo. El año pasado, Los científicos utilizaron este método para demostrar las correlaciones de Bell en un condensado de Bose-Einstein de alrededor de 500 átomos.

En el nuevo estudio, los investigadores han aumentado este número a un récord de 500, 000 átomos. Para hacer esto, utilizaron un método llamado exprimido por giro, en el que comenzaron preparando todos los giros de los átomos en una superposición de estados hacia arriba y hacia abajo. Luego, los investigadores redujeron (o "exprimieron") la incertidumbre de un componente de espín por debajo del valor permitido para los átomos no correlacionados, lo que aumenta simultáneamente la incertidumbre del componente de espín conjugado para satisfacer el principio de incertidumbre. Al realizar mediciones colectivas de las propiedades de giro de todo el sistema, los investigadores demostraron que los estados de espín exhiben correlaciones más allá de lo esperado por la física clásica.

En la actualidad, No está claro exactamente cómo se pueden utilizar las correlaciones de Bell no locales en sistemas tan grandes. En sistemas más pequeños, Se han utilizado correlaciones de campana para generar números aleatorios, que tienen aplicaciones en criptografía. Los físicos también esperan que los métodos experimentales utilizados aquí puedan utilizarse para probar las predicciones de la teoría cuántica.

"Esperamos probar la mecánica cuántica de forma novedosa con versiones espacialmente extendidas de los estados utilizados en este trabajo, ", Dijo Kasevich." Imagine un estado cuántico de muchos cuerpos que se extiende más de un metro y que involucra miles de partículas correlacionadas. Los estados comprimidos utilizados para este trabajo también tienen aplicación práctica en sensores, ya que se pueden aprovechar para reducir el ruido del sensor ".

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