Correlaciones cuánticas en sistemas ruidosos.

El enredamiento cuántico (entanglement) es uno de los fenómenos mas sutiles e intrigantes en la naturaleza. A pesar de posibles paradojas que inicialmente se asociaron al enredamiento cuántico hoy en dia se ve como una fuente importante para el procesamiento cuántico de la información (PCI) con aplicaciones ya demostradas en teleportación cuántica, criptografía y codificación densa. Este nuevo recurso como magnitud física que es admite ser cuantificado y manipulado. Sin embargo, el enredamiento cuántico es una propiedad muy frágil, que puede ser destruida por la interacción del sistema de interés con el medio. Este proceso de pérdida de enredamiento se ha denominado decoherencia. Este efecto es el principal obstáculo para el desarrollo práctico del PCI. En general, la decoherencia es un proceso muy rápido que depende esencialmente del tamaño y de la temperatura del sistema de interés, pero que también depende de otros factores como pueden ser una preparación imperfecta del estado cuántico, inexactitudes en las compuertas lógicas y ruido en general. Además, es la decoherencia la responsable de la aparición de comportamientos clásicos en sistemas cuánticos. Un aspecto importante del grado de desarrollo que ha alcanzado la física actual es que se ha pasado del debate puramente filosófico sobre la frontera entre los mundos clásicos y cuánticos, a la planeación y ejecución de experimentos al respecto. Por lo tanto, la noción de enredamiento cuántico en sistemas macroscópicos permite investigar la frontera entre estos dos mundos y posiblemente también pueda dar indicaciones sobre el proceso mismo de la medición cuántica. De las anteriores consideraciones, es claro que para realizar en la vida real los sueños predichos por el PCI se debe emprender una acción multidisciplinaria entre distintas áreas de la física moderna que han permanecido en desarrollo independiente hasta ahora: se requerirán conocimientos y técnicas provenientes de varios campos que combinen esencialmente herramientas de la física mesoscópica con aquellas propias de la óptica cuántica o fotónica y de sistemas complejos inspirados en la física de biomoléculas. Precisamente con esta idea de integrar conocimientos de distintas áreas de la física se ha diseñado el presente proyecto. Es importante enfatizar que el hilo conductor para los distintos temas que se pretenden investigar en este proyecto lo constituye la idea de explorar conexiones entre conceptos propios de la información cuántica, como el de enredamiento, con sistemas complejos cuánticos como son los sistemas típicos en materia condensada y de la óptica cuántica. La complejidad en estos sistemas proviene del inmenso número de grados de libertad que se debe considerar; es común referirse a ellos en términos de sistemas ruidosos. Este tipo de investigación sólo hasta ahora se está empezando a considerar. En particular, se han estudiado las implicaciones del enredamiento en fenómenos cuánticos macroscópicos bien conocidos como la superconductividad, la superfluidez, los efectos Hall cuánticos, sistemas magnéticos y en general en transiciones de fases. Es este un tema que atrae actualmente un gran interés a nivel mundial tanto por la física fundamental que contiene como por las aplicaciones prácticas concretas. Las aplicaciones, reales y potenciales, de estos nuevos campos están hoy en día en todas partes. El desarrollo conjunto de la electrónica y la fotónica puede revolucionar la tecnología como lo hizo hace 50 años el transistor. Los láseres semiconductores y las fibras ópticas son hoy en día las dos principales tecnologías de la revolución actual en telecomunicaciones, y el desarrollo de técnicas experimentales en la práctica médica y en otras áreas tecnológicas no ha dejado de crecer.

• Autores: Quiroga Puello, Luis
• Tipo de recurso: Investigation report
• Fecha de publicación: 2006
• Institución: Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación
• Repositorio: Repositorio Minciencias
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.minciencias.gov.co:20.500.14143/38092
• Acceso en línea: https://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/38092; http://colciencias.metabiblioteca.com.co
• Palabra clave: Física de la decoherencia; Medio ambiente ruidoso; Fenómenos ultra-rápidos; Cuántica
• Rights: openAccess
• License: http://purl.org/coar/access_right/c_abf2