Observar el efecto de la gravedad en grandes objetos cuánticos

Físicos han encontrado la forma de superenfriar objetos cuánticos a escala humana de modo que sus átomos estén casi parados, o en su "estado fundamental de movimiento". De esta forma, dicen que ahora tienen la oportunidad de observar el efecto de la gravedad en un objeto cuántico masivo.
[...] Hasta la fecha, los físicos han lidiado contra objetos pequeños, como nubes de millones de átomos u objetos a escala de nanogramos, en estados cuánticos tan puros.

La gravedad es una fuerza especial, al contrario que las demás fuerzas fundamentales no tiene lugar dentro de un espacio tiempo concreto sino que la gravedad es la dinámica del propio espacio-tiempo. La tarea de reconciliar la gravedad con la mecánica cuántica es considerada el "santo grial" de la física fundamental y actualmente ha quedado claro que es la labor más dura y formidable jamás emprendida por la física fundamental. En este artículo explicaremos seis claves fundamentales de la gravedad cuántica.

La carretera que une la teoría de campo cuántica y la relatividad general - las dos grandes teorías de la física moderna - ha sido infranqueable durante 80 años. ¿Puede una herramienta de la física de la materia condensada, finalmente, ayudar a trazar el camino? El miembro Perimeter profesor asociado Sung-Sik Lee es un físico de la materia condensada - pero él tiene su ojo en la gravedad cuántica.

La Gravedad Cuántica de Bucles se plantea muchas veces como la teoría rival de la Teoría de Cuerdas. Una teoría capaz de explicarlo todo. Pero, ¿de qué trata? ¿Es realmente capaz de explicarlo todo? ¿O quizás no es para tanto?

Uno de los mayores desafíos de la Física moderna es encontrar una teoría única o 'unificada' que sea capaz de describir todas las leyes de la naturaleza en un solo marco. Uno que conecte las dos grandes (e irreconciliables) teorías que, hoy por hoy, los científicos usan para comprender la realidad: la Relatividad General de Einstein, que describe el Universo a gran escala; y la Mecánica Cuántica, que describe nuestro mundo a nivel atómico.

Los científicos de la Santa Sede han descubierto un nuevo marco que parte del de Jordan a otro "no considerado previamente" y en el que existe un límite en el que la gravedad se mantiene hasta el infinito mientras que la velocidad de la luz se reduce a cero.

Estas puertas son necesarias para el cálculo cuántico, que se basa en redes de sistemas cuánticos separados, una arquitectura que muchos investigadores dicen que puede compensar los errores que son inherentes a los procesadores de computación cuántica.

Ahora, investigadores de la Universidad de Yale (EE.UU.) han llevado a cabo uno de los pasos clave en la construcción de la arquitectura de computadoras cuánticas modulares: la "teleportación" de una compuerta cuántica entre dos qubits (si el bit es la unidad mínima de información clásica, el cúbit lo es de la cuántica), según demanda. Usando un protocolo teórico desarrollado en la década de 1990, los investigadores demostraron experimentalmente una operación cuántica.

Investigadores de todo el mundo están explorando formas de controlar y medir el espín cuántico con precisión para desarrollar qubits más estables, las unidades fundamentales de la información cuántica. Esta investigación no solo tiene el potencial de revolucionar la informática, sino también de transformar áreas como la simulación de materiales, la criptografía cuántica y la medicina.
El espín cuántico está estrechamente vinculado al fenómeno del entrelazamiento cuántico, otra propiedad asombrosa de las partículas subatómicas.

Mucha gente aún ignora que en el entrelazamiento cuántico se correlacionan los estados cuánticos de dos sistemas físicos que pueden ser muy diferentes entre sí. Lo más habitual en el entrelazamiento cuántico híbrido es entrelazar fonones con fotones y espines con fotones. Se publica en Nature el entrelazamiento cuántico híbrido entre los estados cuánticos de una membrana milimecánica macroscópica y un gas cuántico microscópico. El secreto es la reducción del nivel de ruido está niveles increíblemente bajos.

La física cuántica es una de las disciplicas científicas más complicadas que existen, pero hoy vamos a hacerla sencilla, sin contar mentiras. Uno de los “cuentecitos” más famoso es el gato de Schrödinger, del que ya os hemos hablado aquí en detalle. En un principio, este juego mental fue concevido para mostrar lo poco intuitiva que es la física cuántica, pero desde entonces se ha convertido en un forma cómoda de dar un cierto sentido práctico y cotidiano a la física cuántica. Antes de meternos en detalle a explicar las peculiaridades de la realidad que subyacen bajo este experimento mental, hay que dejar claro que este artículo no sustituye a un curso de mecánica cuántica, ni de lejos. La física cuántica es tan rara que no es posible entenderla ni tras...

La compañía canadiense D-Wave Systems fabrica hardware de recocido cuántico (en rigor no son ordenadores cuánticos). Su nueva máquina se llama Advantage™ y superará los 5000 cúbits; por ahora solo se han publicado resultados de D-Wave 2000Q™. Este hardware explota el efecto túnel cuántico en pequeños grupos de cúbits superconductores (15 en 2000Q y en Advantage); estos cúbits se acoplan entre sí formando un grafo fijo en el que hay que mapear el problema a resolver.

El primer grupo de investigación que anunció haber alcanzado la supremacía cuántica fue el equipo de Google liderado por John Martinis. El artículo científico en el que explicó con detalle cómo había logrado este hito fue publicado en Nature el 23 de octubre de 2019, y su conclusión fue impactante: su procesador cuántico Sycamore de 54 cúbits había resuelto en 200 segundos un problema que a un superordenador clásico le habría llevado 10 000 años.