Científicos consiguen observar el sonido a escala cuántica
Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha conseguido observar directamente y en tiempo real un fenómeno que hasta ahora había sido muy difícil de detectar: los saltos cuánticos de las partículas de sonido, conocidas como fonones.
En nuestra vida cotidiana, cuando un objeto vibra y produce un sonido, parece que la vibración desaparece poco a poco. Sin embargo, a escala cuántica la energía no cambia de manera continua, sino mediante pequeños saltos entre diferentes niveles de energía. Los científicos han conseguido detectar directamente uno de estos cambios.
¿Cómo lo han conseguido?
Para realizar el experimento, los investigadores utilizaron un resonador mecánico microscópico, fabricado mediante técnicas similares a las utilizadas para fabricar chips. El dispositivo puede mantener una vibración durante aproximadamente dos milisegundos, tiempo suficiente para realizar cientos de mediciones.
El resonador se conectó a un qubit superconductivo, un circuito capaz de almacenar información cuántica y que también funciona como detector. De esta manera, los científicos pudieron determinar el momento exacto en el que un fonón cambiaba de un nivel de energía a otro.
¿Para qué podría servir esta tecnología?
Aunque se trata todavía de una investigación fundamental, el descubrimiento podría tener aplicaciones tecnológicas importantes. Una de ellas sería ayudar a mejorar la corrección de errores en los ordenadores cuánticos, ya que los saltos cuánticos pueden estar relacionados con errores en estos sistemas.
También podría utilizarse para desarrollar sensores extremadamente sensibles e incluso para detectar proteínas dentro de células. Además, los investigadores creen que un control más preciso del sonido podría contribuir en el futuro a mejorar algunos dispositivos electrónicos que utilizan vibraciones, como los teléfonos móviles.
Una tecnología con aplicaciones futuras
Este descubrimiento demuestra que fenómenos que normalmente son invisibles para nosotros pueden ser detectados mediante instrumentos tecnológicos extremadamente precisos. Aunque todavía queda investigación por realizar, el control de los fonones podría convertirse en una herramienta importante para el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas.
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