Batido el límite de precisión de medida que impone la mecánica cuántica

Un experimento realizado en Barcelona muestra cómo soslayar el principio de incertidumbre de Heisenberg, pero no lo niega

Ilustración del principio básico del experimento
de medida ultrasensible de un átomo con haces
láser, realizado por científicos del Instituto de
 Ciencias Fotónicas (Barcelona

¿Se puede medir algo con infinita precisión o hay un límite? En teoría sí, según el llamado límite de Heisenberg, consecuencia de uno de los pilares de la mecánica cuántica, el principio de incertidumbre, que dice que si se conoce exactamente dónde se encuentra un objeto muy pequeño, como un átomo, no se pude saber a dónde se dirige, explican unos científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona.
En otro campo también de física fundamental, la detección de ondas gravitacionales que emiten fenómenos como las colisiones de agujeros negros, puede verse beneficiada por este avance al mejorar las posibilidades de precisión."Supongamos, por ejemplo, que queremos medir la temperatura del agua caliente introduciendo un termómetro en ella", plantean los expertos del ICFO en un comunicado de la Universidad Politécnica de Cataluña.

Los investigadores del grupo
de Morgan Mitchell, del Instituto de
 Ciencias Fotónicas (Barcelona).

 La idea es que para alcanzar precisión extrema, los instrumentos de medida tienen que ser cada vez más pequeños, y se acaba llegando al mundo de los átomos o los fotones (las partículas de luz) que se rigen por las leyes de la mecánica cuántica. De acuerdo con el principio de Heisenberg, nada puede ser medido sin cambiarlo "ya que cuando una herramienta de medida interacciona con el objeto que se está midiendo, le está transfiriendo su incertidumbre intrínseca". Así, "según cómo se sumen todas las incertidumbres entre herramientas y partículas, se llega a un límite último de sensibilidad".






Mario Napolitano, investigador del
equipo de Morgan Mitchell
(Instituto de ciencias Fotónicas).

  Mario Napolitano y sus colegas del equipo de Mitchell han hecho los experimentos disparando pulsos de láser a una muestra de átomos de rubidio ultrafríos y contenidos sen una trampa óptica.

Logran así amplificar la señal y mejorar en diez veces la sensibilidad de la medida del campo magnético, demostrando que es posible superar el límite.

La idea del experimento procede de trabajos teóricos de hace unos años, uno del español Alfredo luis (Universidad Complutense), de 2005, y otro de Carlton Caves (Universidad de Nuevo México, EEUU), de 2007, sobre lo que podría considerarse la superación del límite de Heisenberg. Napolitano, Mitchell y los demás miembros del equipo han puesto en práctica ahora la idea del estadounidense.

Con sensores ópticos basados en átomos y la demostración de los científicos del ICFO se podrían desarrollar instrumentos compactos y sencillos para hacer magnetoencefalogramas y obtener imágenes del campo magnético cerebral con altísima resolución y en tiempo real, señalan los expertos. También se podrían mejorar los relojes atómicos. Ligo está diseñado para registrar las distorsiones del espacio-tiempo de las ondas gravitacionales mediante la medida ultraprecisa de diferencias minúsculas que deben sufrir los haces láser del detector al pasar una de esas ondas, explica Edwin Cartlidge en Physicsworld.com.

Subida por: Imanol