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Tecnologķa
Nuevo fenómeno con aplicaciones en computación cuįntica

rescatado por cTarkus
 

Pórtico Luna

Un equipo de investigadores de la Universitat AutŚnoma de Barcelona y de la Universidad de Salamanca ha descubierto la manera de obtener un nuevo fenŪmeno cu·ntico nunca explorado hasta ahora: capturar dos partĢculas a la vez entre dos estados de energĢa excitados. La investigaciŪn, publicada en la ™ltima ediciŪn de Physical Review Letters, puede tener importantes aplicaciones en computaciŪn cu·ntica.

Una de las lĢneas de investigaciŪn m·s candentes en la fĢsica actual es la utilizaciŪn de haces de luz l·ser para manipular los ·tomos y conseguir asĢ estados nuevos de la materia, como los condensados de Bose-Einstein, o bien crear estados internos de superposiciŪn de los electrones llamados qubits (contracciŪn de quantum bits, bits cu·nticos de informaciŪn con m·s valores posibles que los cl·sicos 1 y 0), de gran interČs en computaciŪn cu·ntica y en muchos otros campos de la ciencia.

Sin embargo, estos estados internos de superposiciŪn tan ™tiles son muy fr·giles, y su interacciŪn con el entorno puede destruirlos f·cilmente, un fenŪmeno llamado decoherencia. La decoherencia puede producirse cuando los ·tomos de un gas caen de un nivel energČtico superior (estado excitado) a uno inferior, proceso llamado emisiŪn espont·nea (porque mientras caen emiten espont·neamente un fotŪn de luz). Para evitar que se produzca la emisiŪn espont·nea, es decir, que los ·tomos caigan de nivel, existe una tČcnica que consiste en capturar los ·tomos en niveles energČticos "trampa" cerca del nivel inferior (estado fundamental) que impiden que el ·tomo pueda subir o bajar de nivel y evitan, por lo tanto, la decoherencia. Este fenŪmeno de captura se denomina population trapping, fue descubierto en la dČcada de los 70 y ha encontrado gran cantidad de aplicaciones en fĢsica. Hasta ahora, sin embargo, los fĢsicos sŪlo han estudiado este fenŪmeno para electrones individuales y para ·tomos en el estado fundamental.

Un equipo de investigadores del Grup dķ³ptica del Departament de FĢsica de la Universitat AutŚnoma de Barcelona, junto con un investigador de la Universidad de Salamanca, ha descrito, por primera vez en todo el mundo, la manera de capturar un par de partĢculas a la vez (es decir, obtener population trapping de dos partĢculas) haciendo que oscilen entre dos estados de energĢa excitados. En concreto, los investigadores han descrito el fenŪmeno por primera vez para dos electrones en un ·tomo de calcio o de litio excitado, con lo cual han escrito el libro de instrucciones para que el fenŪmeno se pueda obtener de manera experimental en el futuro.

La investigaciŪn, publicada en Physical Review Letters, puede tener importantes aplicaciones en el campo de la computaciŪn cu·ntica, ya que permite crear a voluntad estos estados de superposiciŪn en dos partĢculas a la vez. Adem·s de sus posibles aplicaciones pr·cticas, el descubrimiento tiene consecuencias muy importantes de ·mbito m·s fundamental, ya que permite medir propiedades de las interacciones entre los electrones con una precisiŪn nunca obtenida hasta ahora. (UAB)

InformaciŪn adicional en:

http://www.uab.es