Investigadores de la Universidad de Paderborn han desarrollado un nuevo método de medición de distancia para sistemas como GPS, que logra resultados más precisos que nunca. Usando la física cuántica, el equipo dirigido por la profesora Christine Silberhorn, ganadora del Premio Leibniz, ha superado con éxito el llamado límite de resolución, que causa el 'ruido' que podemos ver en las fotos, por ejemplo. Sus hallazgos acaban de ser publicados en la revista académica. Revisión física X Quantum ( PRX Quantum ).

El físico Dr. Benjamin Brecht explica el problema del límite de resolución:"En las mediciones de distancia con láser, un detector registra dos pulsos de luz de diferentes intensidades con una diferencia de tiempo. Cuanto más precisa es la medición del tiempo, cuanto más exactamente se pueda determinar la distancia. Siempre que la separación de tiempo entre los pulsos sea mayor que la longitud de los pulsos, esto funciona bien ". Surgen problemas, sin embargo, como explica Brecht, si los pulsos se superponen:"Entonces ya no se puede medir la diferencia de tiempo con métodos convencionales. Esto se conoce como el 'límite de resolución' y es un efecto bien conocido en las fotos. Las estructuras o texturas muy pequeñas ya no se pueden resolver. Eso es el mismo problema, solo con la posición en lugar del tiempo ".

Un desafío más, según Brecht, es determinar las diferentes intensidades de dos pulsos de luz, simultáneamente con su diferencia horaria y la hora de llegada. Pero esto es exactamente lo que los investigadores han logrado hacer:"con precisión cuántica limitada, "añade Brecht. Trabajando con socios de la República Checa y España, los físicos de Paderborn incluso pudieron medir estos valores cuando los pulsos se superpusieron en un 90 por ciento. Brecht dice:"Esto está mucho más allá del límite de resolución. La precisión de la medición es 10, 000 veces mejor. Usando métodos de la teoría de la información cuántica, podemos encontrar nuevas formas de medición que superen las limitaciones de los métodos establecidos ".

Estos hallazgos podrían permitir mejoras significativas en el futuro a la precisión de aplicaciones como LIDAR, un método de medición óptica de distancia y velocidad, y GPS. Tomará un poco de tiempo, sin embargo, antes de que esté listo para el mercado, señala Brecht.