Estudiosos de la Universidad de Yale han descubierto de qué forma capturar y salvar al conocido gato de Schrödinger, el símbolo de la superposición cuántica y la imprevisibilidad, adelantando sus saltos y actuando en tiempo real para salvarlo del desastre proverbial, notifica Ep. Con este descubrimiento anulan años de dogma esencial en la física cuántica. El descubrimiento deja a los estudiosos configurar un sistema de alarma temprana para saltos inminentes de átomos artificiales que poseen información cuántica. Una investigación que anuncia el descubrimiento aparece en la edición online de la gaceta ‘Nature’. El gato de Schrödinger es una paradoja muy conocida que se emplea para ilustrar el término de superposición, la capacidad a fin de que existan 2 estados opuestos simultáneamente, y la impredecibilidad en la física cuántica. La idea es que un gato se ponga en una caja sellada con una fuente radioactiva y un veneno que se activará si un átomo de la substancia radioactiva se desintegra. La teoría de la superposición de la física cuántica sugiere que hasta que alguien abre la caja, el gato está vivo y fallecido, una superposición de estados. Abrir la caja para observar al gato hace que cambie ásperamente su estado cuántico de forma azarosa, lo que fuerza a estar vivo o bien fallecido. El salto cuántico es el cambio reservado (no progresivo) y azaroso en el estado cuando se observa. El experimento, efectuado en el laboratorio del maestro de Yale Michel Devoret y propuesto por el creador primordial Zlatko Minev, se semeja por vez primera al funcionamiento real de un salto cuántico. Los resultados revelan un descubrimiento sorprendente que contradice la opinión establecida del físico danés Niels Bohr: los saltos no son ásperos ni tan azarosos como se pensaba anteriormente. Para un objeto pequeño como un electrón, una molécula o bien un átomo artificial que contiene información cuántica (famosa como cúbit o bien bit cuántico), un salto cuántico es la transición repentina de uno de sus estados de energía prudentes a otro. En el desarrollo de las computadoras cuánticas, los estudiosos deben lidiar con los saltos de los cúbits, que son las manifestaciones de los fallos en los cálculos. Los saltos cuánticos misteriosos fueron teorizados por Bohr hace un siglo, mas no se observaron hasta la década de 1980, en los átomos. «Estos saltos ocurren toda vez que medimos un cúbit –explica Devoret, maestro FW Beinecke de Física Aplicada y Física en Yale y miembro del Instituto Quantum de Yale–. Se sabe que los saltos cuánticos son impredecibles en un largo plazo. Pese a eso, deseábamos saber si sería posible conseguir una señal de advertencia adelantada de que un salto está a puntito de acontecer de forma inminente». Minev observó que el experimento se inspiraba en una predicción teorética del maestro Howard Carmichael de la Universidad de Auckland, vanguardista de la teoría de la trayectoria cuántica y coautor del estudio. Aparte de su impacto esencial, el descubrimiento es un enorme avance potencial en la entendimiento y el control de la información cuántica. Los estudiosos afirman que regentar de forma fiable los datos cuánticos y corregir los fallos conforme ocurren es un reto clave en el desarrollo de computadoras cuánticas totalmente útiles. El equipo de Yale usó un enfoque singular para monitorizar de forma indirecta un átomo artificial superconductor, con 3 generadores de microondas que irradian el átomo encerrado en una cavidad 3D hecha de aluminio. El procedimiento de monitoreo doblemente indirecto, desarrollado por Minev para circuitos superconductores, deja a los estudiosos observar el átomo con una eficacia sin precedentes. La radiación de microondas agita el átomo artificial conforme se observa simultáneamente, dando como resultado saltos cuánticos. La pequeña señal cuántica de estos saltos se puede amplificar sin perder la temperatura entorno. Acá, su señal puede ser controlada en tiempo real. Esto dejó a los estudiosos ver una repentina ausencia de fotones de detección (fotones emitidos por un estado ayudar del átomo excitado por las microondas). Esta pequeña ausencia es la advertencia adelantada de un salto cuántico. «El efecto mostrado por este experimento es el incremento de la congruencia a lo largo del salto, pese a su observación», apunta Devoret y Minev agrega: «Puedes aprovechar esto para no solo capturar el salto, sino más bien asimismo revertirlo». Este es un punto vital, aseguran los estudiosos. Al tiempo que los saltos cuánticos aparecen prudentes y azarosos en un largo plazo, revertir un salto cuántico quiere decir que la evolución del estado cuántico tiene, en parte, un carácter determinista y no azaroso. El salto siempre y en todo momento se genera de exactamente la misma manera predecible desde su punto de comienzo azaroso. «Los saltos cuánticos de un átomo son algo equivalentes a la erupción de un volcán –equipara Minev–. Son totalmente impredecibles en un largo plazo. No obstante, con la supervisión adecuada podemos advertir con certidumbre una advertencia adelantada de un desastre inminente y actuar sobre ella antes que haya ocurrido». ►¿Qué hemos aprendido de ciencia con «The Big Bang Theory»?

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