¿Cómo suenan los átomos? ¿Cómo podemos medir su energía? El área de la física está cada vez más cerca de implementar métodos para el desarrollo de nuevos ordenadores cuánticos y, esta vez, un equipo de físicos de la Universidad de Stanford ha sido capaz de capturar las vibraciones de los átomos a través de un «micrófono cuántico».

Los investigadores, cuya investigación se ha publicado en la revista científica Nature, han desarrollado un dispositivo basado en un micrófono capaz de medir las partículas de sonido más pequeñas y individuales denominadas fonones. Estas partículas, en concreto, se encargan de desprender la energía de los átomos en movimiento y pueden exponerse como energía o como sonido.

En este sentido, este descubrimiento podría ser realmente útil en el avance de la computación cuántica, una tecnología revolucionaria que dará soluciones a algoritmos imposibles de resolver desde un ordenador tradicional gracias a su rapidez.

Medir la energía de los fonones

Gracias a esta investigación «esperamos que el dispositivo permita nuevos tipos de sensores cuánticos, transductores y dispositivos de almacenamiento para futuras máquinas cuánticas», ha argumentado uno de los responsables de la investigación, el profesor Amir Safavi-Naeini.

El dato realmente sorprendente es que nunca antes se habían podido medir los fonones con micrófonos tradicionales porque no son tan sensibles para capturar esas vibraciones. Los fonones son imposibles de detectar de forma individual por el principio de Heisenberg que establece que es imposible medir de forma simultánea y con precisión detallada la posición de una partícula.

Sin embargo, quizá si se puede medir por su energía. El micrófono desarrollado por los investigadores utiliza resonadores nanomecánicos que generan y atrapan fonones actuando como espejos para el sonido.

Este descubrimiento puede servir para mejorar la computación cuántica ya que permitiría codificar información mediante la energía del sonido. Por tanto, se podrían almacenar muchos más datos en máquinas más pequeñas.

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