Captan por primera vez el 'salto cuántico' de un sonido

Hace más de cien años, en plena explosión de la Mecánica Cuántica , los físicos predijeron algo a lo que llamaron 'saltos cuánticos'.

Se trata de transiciones repentinas en las que un sistema pasa de un estado de energía a otro de forma discontinua, de golpe, sin atravesar en ningún momento los estados intermedios.

Es como si alguien subiera una escalera pasando mágicamente del primer escalón al cuarto y sin haber pisado ni el segundo ni el tercero.

Sin embargo, no fue hasta 1986 cuando se lograron 'ver' por fin estos asombrosos saltos en iones atrapados en laboratorio, y más tarde, en 2007, en fotones, las partículas fundamentales de la luz.

Pero la observación de los saltos cuánticos de sonido seguía resistiéndose a los científicos.

Hasta ahora.Un equipo dirigido por el físico de la Universidad de Stanford Amir Safavi-Naeini, en efecto, ha logrado registrar por primera vez estos fenómenos, todo un hito que acaba de publicarse en ' Science ' y que abre la puerta a una nueva generación de computadoras cuánticas mucho más precisas y eficientes que las actuales.El sonido a escala atómica«Lo que demuestra este estudio -asegura Safavi-Naeini- nos permitirá avanzar en el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas con sonido.

Hemos visto que los objetos que vibran pueden exhibir un comportamiento cuántico, que es un requisito previo para muchas de las operaciones que necesitan la computación y la detección cuántica».En la vida diaria, si golpeamos una campana de metal, el material vibra y, para nuestros rudimentarios sentidos humanos, ese sonido parece desvanecerse y atenuarse gradualmente hasta que, de forma suave, se hace el silencio.

Sin embargo, en el turbulento mundo cuántico las reglas son otras.

A escala atómica, la energía vibratoria de un resonador no se desvanece suavemente, sino que cambia mediante pasos discretos o saltos abruptos.Así, mientras que un 'paquete' de luz (es decir, su unidad cuántica indivisible) es un fotón solitario, una unidad cuántica de sonido, a la que llamamos 'fonón', es algo mucho más complejo: representa el movimiento coordinado y simultáneo de todo un enjambre de átomos.

Y hasta ahora, encontrar la tecnología para 'pillar' in fraganti a uno de estos fonones 'saltando' parecía un reto insuperable.Un diapasón microscópicoPara conseguirlo, el equipo de Safavi-Naeini fabricó un resonador mecánico usando las mismas técnicas con las que se esculpen los microchips.

Se trata de un dispositivo tan pequeño que harían falta cientos de ellos para llenar un único milímetro cuadrado.