Una investigación española aumenta el grado de precisión en la medición cuántica

Marzo 24, 2011 Microciencia

fotaca30EUROPA PRESS- Una investigación realizada en el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Casteldefells (Barcelona) ha conseguir dar un paso más en el uso de la física cuántica para la medición de alta precisión. Su estudio se publica esta semana en la revista ‘Nature’.

El trabajo, conducido en el grupo de investigación dirigido por Morgan Mitchell en el ICFO, se encuentra en el marco de los esfuerzos para mejorar la sensibilidad de los instrumentos que utilizan la física cuántica para hacer medidas de muy elevada precisión, la denominada metrología cuántica.

Ejemplos de estos instrumentos son los relojes atómicos, que hacen posible los sistemas GPS y Galileo y los grandes interferómetros ópticos: LIGO, VIRGO, GEO, que están pensados para revelar ondas gravitacionales. También existen interferómetros atómicos para investigar la corteza terrestre o medir campos magnéticos, como los que se generan en las neuronas del cerebro.

Según explicó a Europa Press Mario Napolitano, primer autor del estudio, “nuestra principal conclusión es que el conocido como ‘limite de Heisenberg’, lo que se pensaba fuese una limitación fundamental para la sensibilidad, no se aplica si las partículas cuánticas que hacen funcionar el instrumento de medida, interactúan entre ellas a la hora de hacer la medida, en vez de medir de forma independiente la una de la otra. La interacción amplifica la señal que el instrumento puede sacar”.

Los investigadores han demostrado que es posible detectar señales superdébiles y que el “limite de Heisenberg” no pondrá fin al avance de tecnologías de medida. También se abre la puerta a que algo similar, dado que las interacciones entre partículas son aprovechables, se pueda demostrar con aparatos de diferente tecnología.

El aparato experimental que han utilizado los investigadores es sensible a campos magnéticos, así que la más directa aplicación de su trabajo es en la mejora de las prestaciones de magnetómetros atómicos.

“En estos años algunos grupos de investigación en otras partes del mundo están desarrollando prototipos de magnetómetros, con el mismo funcionamiento del nuestro pero miniaturizado para aplicaciones medicas. Una aplicación muy clara es mejorar la sensibilidad para poder medir las muy pequeñas corrientes eléctricas que genera el actividad del cerebro o del corazón, al fin de hacer un mapa del funcionamiento de estos órganos”, añade Napolitano

Además, el investigador señala que la técnica desarrollada por su equipo podría tener consecuencias en otra aplicaciones, como en los sistemas de navegación o en la búsqueda de minerales en el subsuelo.

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