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2022-02-07
Del entrelazamiento cuántico a la detección cuántica
Los avances tecnológicos en mecánica cuántica, han logrado que la teoría de la paradoja EPR (formulada por Einstein, Podolsky y Rosen, en en 1935) tuviera aplicaciones prácticas con la creación de una fuente de luz que irradia un haz de pares de partículas entrelazadas.
Al separar las partículas y chocar una de ellas, se puede detectar el sonido y replicar en tiempo real el entorno y la transformación de la partícula chocada, en la partícula que no sufrió modificaciones.
Estos desarrollos se fundamentan en el principio denominado quantum entanglement, el cual determina que dos partículas pueden entrelazarse a pesar de que una esté distante de la otra. El par cuántico entrelazado, a su vez, produce un proceso denominado iluminación cuántica, en el que se logra obtener los datos del ambiente de una partícula, estudiando la otra.
El campo de acción de los recientes desarrollos en quantum entanglement, revolucionarán tecnologías como la detección, la óptica, la computación, la medicina y hasta el sector espacial, entre muchos otros campos que aún están en etapa de maduración.
Actualmente, los radares utilizan ondas electromagnéticas para calcular distancias, detectando altitudes, direcciónes y velocidades de objetos. Su funcionamiento se produce con la emisión de pulsos de radio, que rebotan en forma de eco al chocar con un objetivo, regresando con información detallada de dicho objeto. Sin embargo, esta tecnología fue sobrepasada con la creación de artefactos anti-radares o tecnologías furtivas.
En un sistema de detección cuántica, radar cuántico, una fuente de luz emite dos fotones cuánticos entrelazados y mientras uno se queda en el equipo, el otro es expulsado en forma de microondas, para detectar objetos; cuando el fotón detector choca con un obstáculo, el fotón que se encuentra en el radar, transforma su estado, replicando la variación de su gemelo.
Uno de los radares cuánticos más avanzados es el creado por China Electronics Technology Group Corporation (CETC). Según informó el Ministerio de Defensa Nacional de la República Popular China, los radares denominados SLC-7 y el YLC-8E, tienen la capacidad de detectar los aviones más poderosos y sigilosos de las fuerzas armadas estadounidenses. Se estima que su capacidad de detección abarca aproximadamente 100 kilómetros, incluyendo espacio fuera de la atmósfera terrestre. Sin embargo, los detalles de la tecnología son un enigma debido a la confidencialidad científica del país oriental.
Otro de los radares cuánticos destacados, es el desarrollado por físicos del IST Austria. Fundamentado en la creación de fotones entrelazados de microondas, el prototipo es capaz de captar la presencia de objetos de baja reflectividad, siendo preciso en áreas donde los radares clásicos presentan inconvenientes como los ambientes ruidosos.
Es de destacar que la detección cuántica también puede ser adaptada en tecnologías ópticas, como escáneres de imágenes biomédicas. En este sentido, investigadores de la Universidad de Queensland (UQ) en Australia desarrollaron un microscopio cuántico, cimentado en los principios de entrelazamiento cuántico. Según el profesor Warwick Bowen, director del Laboratorio de Óptica Cuántica en la UQ, la creación del sensor basado en el entrelazamiento de partículas cuánticas, generará la posibilidad de optimizar diversos equipos como los sistemas de navegación o las máquinas de resonancia magnética, entre otros.
El microscopio supera los más grandes avances en microscopía con tecnología láser, ya que aumenta un 35% la claridad visual, con lo cual eleva la capacidad de análisis y comprensión de diversos sistemas o estructuras diminutas.
Finalmente, se resalta que tras décadas de investigaciones y experimentos cuánticos, se avecina lo que se ha denominado la era cuántica, de la que se espera que por medio de fusiones tecnológicas, se logren resolver los diversos problemas que afronta el planeta en la actualidad, como el cambio climático, la contaminación ambiental, las enfermedades y la escasez de alimentos, entre otros.
Mauro Sastoque Campo
Periodista, escritor y diseñador para la comunicación gráfica
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Bibliografía
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