Thursday, September 06, 2007

Comportamiento de un electrón, ligado al de otro, aunque nunca interactuan entre sí

http://www.electronicafacil.net/ciencia/Article10716.html

Que los actos de un electrón estén encadenados a los de otro sin que exista ninguna interacción entre ambos, nos suena a magia si nos basamos tan sólo en la lógica cotidiana. Sin embargo, se trata de uno de los enigmáticos fenómenos del ámbito de la mecánica cuántica, y ahora ha sido demostrado en unos experimentos.

(NC&T) En un experimento de la física clásica, los fotones (las partículas de luz) se disparan, uno cada vez, contra una hoja que presenta dos ranuras y que se encuentra situada delante de una placa de registro. La placa fotográfica revela un patrón oscilante (bandas de luz y oscuridad), señal de que cada partícula, comportándose como una onda, de algún modo ha atravesado ambas aberturas simultáneamente y producido una interferencia, cancelando la luz en algunos lugares y reforzándola en otros.

Si una partícula cuántica individual puede existir en dos lugares simultáneamente e interferir consigo misma en modelos predecibles, ¿qué pasa cuando hay dos partículas cuánticas? ¿Puede interferir una con la otra?

El profesor Mordehai Heiblum, del Departamento de Física de la Materia Condensada del Instituto Weizmann, y su equipo de investigación, han estado experimentando con electrones disparados por dispositivos semiconductores especiales. La mecánica cuántica predice que dos electrones pueden causar la misma clase de efecto de interferencia que uno solo, con una condición: que los dos sean idénticos hasta el punto de ser indistinguibles. Heiblum y su equipo han demostrado que, debido a tal interferencia, estas dos partículas se involucran una con otra; las acciones de una quedan ligadas inextricablemente a las de la otra, aunque provengan de fuentes completamente diferentes y nunca interactúen entre sí.

Izhar Neder, Nissim Ofek, Yunchul Chung, Diana Mahalu y Vladimir Umansky, dispararon los pares de electrones idénticos, desde lados opuestos de su dispositivo, hacia dos detectores. Cada par de detectores podía detectar las dos partículas llegando de una de dos maneras: partícula 1 en detector 1 y partícula 2 en detector 2, o alternativamente, partícula 2 en detector 1 y partícula 1 en detector 2. Dado que estas dos "elecciones" son indistinguibles, interfieren entre sí de la misma forma como se interfieren los dos posibles caminos de una sola partícula cuántica.

Los científicos investigaron entonces cómo la opción "escogida" por una partícula afectaba al camino tomado por la otra, y encontraron fuertes correlaciones entre ellas. Estas correlaciones se manifestaban, por ejemplo, al cambiar la longitud del camino tomado por una partícula.

Ésta es la primera vez que se ha observado un patrón de interferencia oscilante entre dos partículas idénticas. Los resultados de estos experimentos demuestran, una vez más, la validez de la teoría cuántica.

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