Observan átomos sin destruirlos por primera vez

Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, ha logrado, por primera vez, observar átomos sin destruirlos. El grupo liderado por Morgan Mitchell ha aplicado una nueva técnica de medición cuántica sin demolición que utiliza pulsos de luz de fotones para ver a través de la nube de átomos.

Según señala el artículo, publicado en Nature Photonics, el equipo ha sido capaz de observar la nube de electrones de los átomos estudiados, sin atacar la materia completa. Este logro, además de ser la primera medición cuántica sin destrucción en un objeto material, es importante porque se "puede extender para aplicar en la observación de átomos individuales", según han indicado los expertos.

Para el experimento, los científicos prepararon pulsos de luz de fotones en estados complementarios, y luego los enviaron a través de la nube de átomos. "Una primera medida nos da información que refleja la acción del primer pulso de luz, y la segunda medida se toma con fotones en un estado complementario del primero: anula la influencia del impulso preliminar, que permite observar las características originales del objeto", ha explicado el investigador Robert Sewell.

Este proceso ha permitido al equipo obtener información precisa sobre el campo magnético del entorno del átomo. La información obtenida supera el llamado "límite cuántico estándar", que cuantifica la cantidad máxima de información.

Con este trabajo se han conseguido dos logros. Por un lado, los investigadores fueron capaces de estructurar la observación de modo que el ruido resultante de la visualización se desplaza lejos del objeto que se está midiendo y en una variable diferente. Por otro lado, se introdujeron correlaciones estadísticas cuánticas entre los átomos para que fueran capaces de reunir en una medición lo que antes se necesitaba observar en un conjunto de éstas.

"Este experimento proporciona una prueba rigurosa de la eficacia de la física cuántica para la medición de objetos delicados", ha concluido Sewell.