Por primera vez, físicos filmaron el instante exacto en que el sonido da un salto cuántico
Un equipo de físicos de la Universidad de Stanford logró ver, por primera vez, el instante exacto en que un objeto vibrante pierde su última unidad de energía sonora y pasa de vibrar a quedarse quieto. Es lo que se conoce como un salto cuántico del sonido, un fenómeno que la teoría cuántica predice desde comienzos del siglo pasado pero que nadie había podido observar de forma directa.
Entender estos saltos con esta precisión podría servir para desarrollar tecnología cuántica basada en sonido en vez de luz o campos eléctricos.
El grupo, encabezado por Amir Safavi-Naeini junto con Takuma Makihara, Erik Szakiel y otros investigadores de Stanford y del SLAC, construyó un resonador mecánico microscópico con las mismas técnicas que se usan para fabricar chips. A ese resonador le acoplaron un detector basado en un qubit superconductor, capaz de registrar el momento en que la vibración cae de un fonón, la unidad mínima de energía sonora, a cero.
Como el resonador vibra apenas dos milisegundos, el equipo repitió la medición cientos de veces hasta capturar en vivo ese cambio de estado. Lo que encontraron confirma algo bastante contraintuitivo: el sonido no se apaga de manera gradual y continua como parece a simple vista, sino que pierde energía en paquetes discretos, saltando de un nivel a otro sin pasar por valores intermedios.
El hallazgo no se queda solo en la curiosidad teórica. Los investigadores plantean que entender estos saltos con esta precisión podría servir para desarrollar tecnología cuántica basada en sonido en vez de luz o campos eléctricos, con aplicaciones en corrección de errores de computadoras cuánticas y en sensores capaces de detectar señales extremadamente débiles, como las que produce una sola proteína.
El estudio se publicó en la revista Science.
