Investigadores del Imperial College London y la Universidad de Lancaster han sugerido un nuevo enfoque para probar los límites de aplicabilidad de la mecánica cuántica.

La física cuántica ha brindado durante mucho tiempo a la humanidad un marco elegante para comprender el mundo microscópico. Sin embargo, los fenómenos cuánticos no existen en nuestra vida cotidiana.

Muchos factores contribuyen a la transición entre los regímenes cuántico y clásico, pero ¿existe un mecanismo fundamental que resulte en esta transición? ¿Y cómo se colapsa exactamente una función de onda que consta de múltiples posibilidades en un resultado definido?

Se han sugerido numerosos modelos, denominados colectivamente teorías del colapso objetivo, con la esperanza de abordar estas cuestiones fundamentales pendientes. Pero probar estas teorías sigue siendo un desafío experimental.

Ahora, un grupo de investigadores ha publicado un artículo sobre una nueva forma de investigar estas teorías de colapso objetivo en el laboratorio.

La propuesta se publica en AVS Quantum Science .

El método de los investigadores aprovecha el "displacemon", un dispositivo electromecánico que consiste en un resonador mecánico conectado a un qubit superconductor. Al manipular el qubit, proponen una técnica para investigar las desviaciones de la teoría cuántica estándar de una manera que podría explicarse por el colapso objetivo.

El Dr. Edward Laird, que dirige un grupo de investigación en dispositivos electrónicos cuánticos en la Universidad de Lancaster, dice que "el displacemon no solo es una herramienta para probar la mecánica cuántica fundamental, sino que también puede ser la base de nuevas tecnologías de detección. Será tremendamente emocionante hacer la primera experimentos con este dispositivo".

Si bien ha habido mucho progreso en la restricción de la fuerza de estos modelos, se necesitan más experimentos para iluminar el límite entre cuántico y clásico.

"De hecho, estos experimentos futuros ofrecen una promesa emocionante para investigar la mecánica cuántica a escalas cada vez mayores", dice Michael Vanner, investigador principal del Laboratorio de Medición Cuántica del Imperial College de Londres.

El displacemon proporciona una nueva ruta para probar modelos de colapso al aprovechar los avances experimentales realizados en criogenia y tecnologías superconductoras. El elemento central del dispositivo de desplazamiento es un resonador mecánico que oscila hacia arriba y hacia abajo como una cuerda de guitarra en miniatura y se incorpora a un qubit superconductor. Este movimiento de barrido interactúa con un campo magnético de una manera que vincula las propiedades del dispositivo qubit y el resonador, con la acción de uno que afecta al otro. La arquitectura del dispositivo se presta bien para crear una superposición cuántica de las vibraciones de las cuerdas.