Física

Científicos Encuentran la Manera de Medir el Entrelazamiento Cuántico  

En esta ilustración, un fotón (púrpura) transporta un millón de veces la energía de otro (amarillo). Crédito de la imagen: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet.

Un dúo de investigadores de la Universidad de Purdue ha modificado un teorema popular, llamado desigualdad de Bell, para identificar el entrelazamiento cuántico y aplicarlo a reacciones químicas.

En esta ilustración, un fotón (púrpura) transporta un millón de veces la energía de otro (amarillo).
Crédito de la imagen: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet

«Nadie ha demostrado experimentalmente entrelazamientos en reacciones químicas, todavía, porque no hemos tenido una manera de medirlo», dijo el profesor Saber Kais, autor principal del estudio.

«Por primera vez, tenemos una forma práctica de medirlo».

«La pregunta ahora es, ¿podemos usar el entrelazamiento a nuestra ventaja, para predecir y controlar el resultado de las reacciones químicas?»

Desde 1964, la desigualdad de Bell ha sido ampliamente validada y sirve como un método de prueba para la identificación de entrelazamiento que se puede describir con las mediciones discretas, tales como la medición de la orientación del espín de una partícula cuántica y luego determinar si se correlaciona que la medición con el giro de otra partícula.

Si un sistema viola la desigualdad, entonces existe un enredo.

Pero describir el enredo en las reacciones químicas requiere mediciones continuas, como los diversos ángulos de los haces que dispersan los reactivos y los obligan a contactar y transformarse en productos.

La forma en que se preparan las entradas determina las salidas de una reacción química.

El profesor Kais y su colega, Junxu Li, generalizaron la desigualdad de Bell para incluir mediciones continuas en reacciones químicas.
Anteriormente, el teorema se había generalizado a mediciones continuas en sistemas fotónicos.

El equipo probó la desigualdad generalizada de Bell, en una simulación cuántica de una reacción química que produce la molécula de hidruro de deuterio.

Debido a que las simulaciones validaron el teorema de Bell y mostraron que el enredo puede clasificarse en reacciones químicas, los investigadores proponen probar más el método en hidruro de deuterio en un experimento.

«Todavía no sabemos qué resultados podemos controlar aprovechando el enredo en una reacción química, solo que estos resultados serán diferentes», dijo el profesor Kais.

La simulación cuántica de una reacción química que produce hidruro de deuterio validó el nuevo método: los sensores (naranja) se utilizan para detectar partículas dispersas y contar números para cada ángulo (medición de Z); las moléculas que no están dispersas irán a otro sensor (gris), por el cual se medirán en los estados propios ∣ +> y ∣ -> (medición X). Crédito de la imagen: Junxu Li & Saber Kais, doi : 10.1126 / sciadv.aax 5283.

«Hacer que el enredo se pueda medir en estos sistemas es un primer paso importante».

El artículo del equipo se publicó en línea este mes en la revista Science Advances.

Fuente: Sci-News.com

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