Los investigadores han estudiado cómo una "baqueta" hecha de luz podría hacer vibrar un "tambor" microscópico y quedarse quieto al mismo tiempo.

Un equipo de investigadores del Reino Unido y Australia ha dado un paso clave hacia la comprensión de la frontera entre el mundo cuántico y nuestro mundo clásico cotidiano.

La mecánica cuántica es realmente extraña. Los objetos pueden comportarse como partículas y ondas, y puede estar aquí y allá al mismo tiempo, desafiando nuestro sentido común. Este comportamiento contrario a la intuición se limita típicamente al ámbito microscópico y la pregunta "¿por qué no vemos tal comportamiento en los objetos cotidianos?" desafía a muchos científicos en la actualidad.

Ahora, un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva técnica para generar este tipo de comportamiento cuántico en el movimiento de un pequeño tambor apenas visible a simple vista. Los detalles de su investigación se publican hoy en Nueva Revista de Física .

Investigador principal del proyecto, Dr. Michael Vanner del Laboratorio de Medición Cuántica del Imperial College de Londres, dijo:"Estos sistemas ofrecen un potencial significativo para el desarrollo de nuevas y potentes tecnologías mejoradas cuánticas, como sensores ultraprecisos, y nuevos tipos de transductores.

"Emocionantemente, esta dirección de investigación también nos permitirá probar los límites fundamentales de la mecánica cuántica al observar cómo se comportan las superposiciones cuánticas a gran escala ".

Vibraciones mecánicas, como los que crean el sonido de un tambor, son una parte importante de nuestra experiencia diaria. Golpear un tambor con una baqueta hace que se mueva rápidamente hacia arriba y hacia abajo, produciendo el sonido que escuchamos.

En el mundo cuántico un tambor puede vibrar y quedarse quieto al mismo tiempo. Sin embargo, generar tal movimiento cuántico es muy desafiante. autor principal del proyecto Dr. Martin Ringbauer del nodo de la Universidad de Queensland del Centro Australiano del Consejo de Investigación para Sistemas de Ingeniería Cuántica, dijo:"Necesitas un tipo especial de baqueta para hacer tal vibración cuántica con nuestro pequeño tambor".

En años recientes, el campo emergente de la optomecánica cuántica ha avanzado mucho hacia el objetivo de un tambor cuántico que utilice luz láser como un tipo de baqueta. Sin embargo, quedan muchos desafíos, por lo que el presente estudio de los autores adopta un enfoque poco convencional.

El Dr. Ringbauer continúa:"Adaptamos un truco de la computación cuántica óptica para ayudarnos a tocar el tambor cuántico. Usamos una medición con partículas individuales de luz, fotones, para adaptar las propiedades de la baqueta.

"Esto proporciona una ruta prometedora para hacer una versión mecánica del gato de Schrodinger, donde el tambor vibra y se detiene al mismo tiempo ".

Estos experimentos han realizado la primera observación de interferencias mecánicas franjas, que es un paso adelante crucial para el campo.

En el experimento, las franjas estaban en un nivel clásico debido al ruido térmico, pero motivado por este éxito, el equipo ahora está trabajando duro para mejorar su técnica y operar los experimentos a temperaturas cercanas al cero absoluto donde se espera que domine la mecánica cuántica.

Estos experimentos futuros pueden revelar nuevas complejidades de la mecánica cuántica e incluso pueden ayudar a iluminar el camino hacia una teoría que vincula el mundo cuántico y la física de la gravedad.