Tendencias21
Científicos miden la dimensión de los sistemas físicos

Científicos miden la dimensión de los sistemas físicos

Investigadores de la Universidad de Estocolmo, en Suecia, en colaboración con un profesor de la Universidad de Sevilla han desarrollado el primer experimento para medir la “dimensión” de los sistemas físicos, una característica que determina la capacidad de dicho sistema para almacenar, procesar y transmitir información, de ahí la importancia del avance. US/T21.

Científicos miden la dimensión de los sistemas físicos

El Catedrático del departamento de Física Aplicada II de la Universidad de Sevilla, Adán Cabello Quintero, es autor, junto con tres investigadores de la Universidad de Estocolmo (Suecia), de uno de los experimentos para medir la dimensión de un sistema físico que publica en su edición on line la revista Nature Physics.

“La dimensión de un sistema físico determina su capacidad para almacenar, procesar y transmitir información; y es por eso que es importante saber cómo medirla de una forma eficiente”, explica Cabello, quien especifica que esta dimensión se refiere al número de estados del sistema que son perfectamente distinguibles.

Así, un interruptor que sólo puede estar en dos posiciones tiene dimensión 2, mientras que una partícula que puede estar en cualquier punto en una línea tiene dimensión infinita.

Saber cuál es la dimensión no es difícil cuando se sabe cómo se ha preparado el sistema pero no es sencillo cuando no se tiene conocimiento alguno sobre el mismo.

Por ello, los experimentos de este grupo de expertos dan una respuesta en una situación de ese tipo, detalla Cabello: “Hay una caja negra con botones y cada vez que apretamos un botón sale una partícula. Los resultados del experimento permiten saber la dimensión de las partículas sin saber cómo funciona la caja”.

Primeros experimentos de este tipo

Otra característica importante de este trabajo es que distinguen si las partículas que salen de la caja son clásicas o cuánticas. ¿Qué diferencia hay?

“En física clásica todos los estados son distinguibles -aclara el profesor -; y en física cuántica hay infinitos estados pero sólo es posible distinguir un número de ellos (la dimensión del sistema cuántico)»

«Nuestros experimentos distinguen si un sistema de, por ejemplo, dimensión 2 es clásico o cuántico. Si es cuántico, se obtienen resultados que son imposibles con un sistema clásico”, añade Cabello Quintero.

Nature Physics publica en el mismo número dos experimentos en los que se determina la dimensión de los fotones (partículas de luz) que salen de una caja negra.

El primero ha sido el realizado en la Universidad de Estocolmo en colaboración con la Universidad de Sevilla, mientras que el segundo se ha desarrollado en el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona en colaboración con la Universidad de Bristol (Reino Unido).

El catedrático de la Universidad de Sevilla explica que la importancia de dichos artículos radica en que son los primeros experimentos de este tipo, aunque “habrá probablemente muchos más en el futuro”.

Referencia

Johan Ahrens, Piotr Badzig, Adán Cabello, Mohamed Bourennane. Experimental device-independent tests of classical and quantum dimensions. Nature Physics, 10 de junio de 2012. Doi:10.1038/nphys2333.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El telescopio Webb estudiará al asteroide 2024 YR4, que podría impactar con la Tierra en 2032 12 febrero, 2025
    El asteroide 2024 YR4 tiene una probabilidad de aproximadamente el 2,3% de impactar con la Tierra en 2032: las posibilidades se han duplicado luego de los últimos análisis, motivando que el equipo a cargo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) se comprometa a estudiar el tamaño real de la roca espacial y otras de sus […]
    Redacción T21
  • El futuro digital de la muerte: ¿inmortalidad virtual o espejismo tecnológico? 12 febrero, 2025
    La digitalización está transformando nuestra relación con la muerte y el duelo: el difunto se ha vuelto cada vez más "invisible". En su lugar, cobran protagonismo las representaciones digitales del fallecido en las redes sociales, así como proliferan los cementerios virtuales.
    Redacción T21
  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21