La prueba de la misteriosa sonrisa del "Gato de Cheshire"

Es la primera vez que lo consiguen: los cientficos separaron una partcula de una de sus propiedades fsicas, creando as un Gato de Cheshire cuntico.

El fenmeno recibe el nombre del enigmtico felino del cuento de Alicia en el pas de las maravillas, que se desvanece dejando su sonrisa flotando en el aire.

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Para su hazaa, que describen en la revista especializada Nature Communications, los investigadores tomaron un haz de neutrones y los separaron de sus momentos magnticos, como cuando los pasajeros se separan brevemente de su equipaje en el control de seguridad de los aeropuertos.

Y el mismo truco de separacin podra en principio realizarse con cualquier propiedad de cualquier objeto cuntico, aseguran sus creadores, cientficos de la Universidad de Tecnologa de Viena, Austria.

Y para qu puede servir la sonrisa cuntica de un gato imaginario? Segn los expertos, esta tcnica podra ser muy til para la metrologa, la ciencia que estudia las mediciones, al permitir filtrar las perturbaciones durante las mediciones de alta precisin de sistemas cunticos.

La paradoja de Schrodinger

En la clsica historia para nios de Lewis Carroll, el Gato de Cheshire desaparece lentamente del cielo y deja solamente su sonrisa pcara.

Ante esto, Alicia exclama: He visto a menudo un gato sin sonrisa, pero no una sonrisa sin gato. Es la cosa ms curiosa que he visto en mi vida!

La idea de un Gato de Cheshire cuntico fue propuesta por primera vez en el 2010 por Jeff Tollasksen, de la Universidad de Chapman, en Estados Unidos, uno de los autores de este nuevo trabajo.

En el mundo que conocemos, un objeto y sus propiedades siempre van juntos.Una pelota que gira, por ejemplo, no puede separarse de su rotacin.

La teora cuntica predice que una partcula (como un fotn o un neutrn) puede separarse fsicamente de una de sus propiedades, como su polarizacin o su momento magntico (la fuerza con la que se acopla a un campo magntico externo).

Encontramos el gato en un lugar, y su sonrisa en otro, explican los investigadores.

La analoga felina es un guio al gato de Schrdinger el experimento imaginario en el que, dentro de una caja, un gato est muerto y vivo al mismo tiempo, ilustrando un fenmeno cuntico conocido como superposicin.

o quizs te acuerdes del gato deSchrdinger por esta escena:

La precisin del gato cuntico

Para probar que el Gato de Cheshire no es slo una teora simptica, los cientficos usaron una mquina llamada interfermetro en el Instituto Laue-Langevin (ILL) en Grenoble, Francia.

All hicieron pasar un haz de neutrones por un cristal de silicona dirigindolo en dos caminos diferentes, como los pasajeros y sus maletas en el control de los aeropuertos.

Al aplicar filtros y una tcnica conocida como post seleccin pudieron detectar la separacin fsica de los neutrones de sus momentos magnticos.

El sistema se comporta como si los neutrones fueran por un camino, mientras sus momentos magnticos viajan por el otro, detallaron los expertos.

Pero para poder ver este Gato de Cheshire se requiere lo que los fsicos cunticos llaman una medicin dbil, en la que interactan con un sistema muy suavemente para evitar que colapse de su estado cuntico a uno clsico.

Sus delicados aparatos pueden tener aplicaciones tiles para la metrologa de alta precisin, dicen los autores.

Por ejemplo, uno podra imaginar una situacin en la que el momento magntico de una partcula eclipsa a otra de las propiedades de la partcula que uno quiere medir con mucha precisin.

El efecto del Gato de Cheshire puede dar lugar a una tecnologa que permita separar el momento magntico no deseado a una regin donde no cause perturbacin a la medicin de alta precisin de la otra propiedad, dicen los creadores del enigmtico gato cuntico.