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Haz gelatina musical con un impresionante juego de química

Haz gelatina musical con un impresionante juego de química

Este proyecto de 2 estudiantes de diseño nos recuerda jugar con nuestra comida

Hoy en día, en inventos de alimentos frescos, dos estudiantes de diseño han creado un equipo de laboratorio llamado "Noisy Jelly", con agua, agar agar en polvo y varias salpicaduras de colorante para alimentos.

Después de moldear la gelatina y colocarla en una tabla, simplemente tocando la gelatina se reproducirán notas de bajo o melodías, al igual que el sintetizador de cocina casero.

Las gelatinas se convierten en instrumentos musicales porque el tablero de juego detecta las variaciones de forma, concentración de sal, distancia y fuerza de presión, transformando el tacto en una señal de audio. Es increíble y asumimos que las gelatinas son comestibles, aunque después de tocar una sinfonía en una de estas, es posible que desees tirarlas a la basura. Descarga el dossier de prensa para entender realmente cómo funciona todo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o de la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como realice una medición de su estado, el gato solamente uno o el otro. Su medición fuerza una elección, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland fue el primero en describir y demostrar el enfriamiento de los iones atrapados, que son átomos cargados eléctricamente dentro de un vacío. Los atrapa rodeando átomos cargados positivamente en un campo eléctrico. Luego, les dirige un rayo láser, que efectivamente los empuja, ralentizándolos. (Más lento significa más fresco). "Tenerlos fríos es muy importante para controlarlos cuando están realmente fríos, puedes hacer cosas interesantes con ellos", dijo Phillips. Aquí están algunos ejemplos:

Relojes increíblemente precisos

Cada reloj necesita un ticker para contar hacia adelante en el tiempo, y el mejor ticker es un átomo en sí mismo, incluso mejor es un solo átomo, solo e ininterrumpido por cualquier otra cosa, incluso otro átomo. NIST se especializa en la construcción de relojes atómicos, y la trampa de Wineland se ha utilizado para fabricar los relojes más precisos de la historia. “Pudo hacer un reloj que es tan bueno, es el mejor reloj jamás fabricado, que si funcionara durante un largo período de tiempo, solo ganaría o perdería un segundo en 3.000 millones de años”, dijo Phillips. . "Esto es lo que llamamos 'lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno'", agregó con una sonrisa. Este reloj sumamente preciso se ha utilizado para medir la teoría de la relatividad de Einstein y el efecto de la gravedad en el paso del tiempo.

Dos lugares a la vez

La luz láser también se puede utilizar para poner el ion en un estado de superposición; al igual que el gato de Schrödinger, puede estar en dos estados diferentes a la vez. Los métodos de Wineland colocan los iones en dos niveles de energía diferentes. Comienza en un estado de baja energía y un pulso láser lo empuja, casi pero no del todo, hacia su estado de mayor energía. De esta forma, es un mestizo atrapado entre dos niveles, en superposición de estados energéticos.

“Dave probablemente diría que es un gatito Schrödinger o un gatito embrionario. Pero es el tipo de cosas que demuestran lo extraño de la mecánica cuántica ”, dijo Phillips. "Solo fue posible gracias a los avances que hizo Dave".

Este limbo energético se puede estudiar, también utilizando el láser para dispersar fotones de forma medible.

“Cuando haces eso, el detector se come los fotones. Se fueron. Lo que hizo Haroche fue ponerlos en la cavidad, confirmar que están allí y enviar un átomo. Ve la luz, en realidad son microondas, y la cierta intensidad de esas microondas. Sobre la base de esa intensidad, el átomo puede comenzar a cambiar su estado cuántico ".

Lógica cuántica

La imposición de superposición es también la base de las puertas cuánticas, que son un elemento crucial de las computadoras cuánticas, señaló Phillips. El grupo de Wineland fue el primero en demostrar una operación cuántica con dos bits cuánticos. Algún día, esto podría usarse para crear una computadora cuántica libre de las trampas del código binario. En lugar de uno o cero, un bit cuántico es ambas cosas cero y uno. Dos qubits pueden ser cuatro cosas a la vez (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente, hasta llegar a una computadora de 300 qubits que contiene más estados posibles que todos los átomos del universo.

Haroche también puede construir un sistema cuántico cuyo estado inicial se desconoce. Esto es muy importante para las computadoras cuánticas y la criptografía. Puede comenzar con un número indeterminado de fotones y hacer una serie de mediciones, afectando intencionalmente el cambio en el sistema y reduciendo el rango de fotones que puede adivinar que podrían estar allí. Las mediciones secundarias, tal vez mediante el uso de átomos de diferente velocidad, proporcionarían más información y le dirían cuántos hay y qué están haciendo. “Lo que hizo en virtud de la medición fue hacer que elija, elegir cuál de ellos era”, dijo Phillips. "Obligaste a la naturaleza a elegir, de las diferentes posibilidades que tenía inherentes a ella, cuál iba a ser la indicada".

John Haynes, vicepresidente de publicaciones del Instituto Americano de Física, dijo que Haroche y Wineland han realizado algunas de las investigaciones más influyentes en la física moderna. “La mecánica cuántica alguna vez fue solo teoría y filosofía, pero a través de este trabajo y la investigación en curso de otros, ahora estamos probando, manipulando y construyendo sobre estos principios científicos”, dijo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como realice una medición de su estado, el gato solamente uno o el otro. Su medición fuerza una elección, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland fue el primero en describir y demostrar el enfriamiento de los iones atrapados, que son átomos cargados eléctricamente dentro de un vacío. Los atrapa rodeando átomos cargados positivamente en un campo eléctrico. Luego, proyecta un rayo láser sobre ellos, que efectivamente los empuja, ralentizándolos. (Más lento significa más fresco). "Tenerlos fríos es muy importante para controlarlos cuando están realmente fríos, puedes hacer cosas interesantes con ellos", dijo Phillips. Aquí están algunos ejemplos:

Relojes increíblemente precisos

Cada reloj necesita un ticker para contar hacia adelante en el tiempo, y el mejor ticker es un átomo en sí mismo, incluso mejor es un solo átomo, solo e ininterrumpido por cualquier otra cosa, incluso otro átomo. NIST se especializa en la construcción de relojes atómicos, y la trampa de Wineland se ha utilizado para fabricar los relojes más precisos de la historia. “Pudo hacer un reloj que es tan bueno, es el mejor reloj jamás fabricado, que si funcionara durante un largo período de tiempo, solo ganaría o perdería un segundo en 3.000 millones de años”, dijo Phillips. . "Esto es lo que llamamos 'lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno'", agregó con una sonrisa. Este reloj sumamente preciso se ha utilizado para medir la teoría de la relatividad de Einstein y el efecto de la gravedad en el paso del tiempo.

Dos lugares a la vez

La luz láser también se puede utilizar para poner el ion en un estado de superposición; al igual que el gato de Schrödinger, puede estar en dos estados diferentes a la vez. Los métodos de Wineland colocan los iones en dos niveles de energía diferentes. Comienza en un estado de baja energía y un pulso láser lo empuja, casi pero no del todo, hacia su estado de mayor energía. De esta forma, es un mestizo atrapado entre dos niveles, en superposición de estados energéticos.

“Dave probablemente diría que es un gatito Schrödinger o un gatito embrionario. Pero es el tipo de cosas que demuestran lo extraño de la mecánica cuántica ”, dijo Phillips. "Solo fue posible gracias a los avances que hizo Dave".

Este limbo energético se puede estudiar, también utilizando el láser para dispersar fotones de forma medible.

“Cuando haces eso, el detector se come los fotones. Se fueron. Lo que hizo Haroche fue ponerlos en la cavidad, confirmar que están allí y enviar un átomo. Ve la luz, en realidad son microondas, y la cierta intensidad de esas microondas. Sobre la base de esa intensidad, el átomo puede comenzar a cambiar su estado cuántico ".

Lógica cuántica

La imposición de superposición es también la base de las puertas cuánticas, que son un elemento crucial de las computadoras cuánticas, señaló Phillips. El grupo de Wineland fue el primero en demostrar una operación cuántica con dos bits cuánticos. Algún día, esto podría usarse para crear una computadora cuántica libre de las trampas del código binario. En lugar de uno o cero, un bit cuántico es ambas cosas cero y uno. Dos qubits pueden ser cuatro cosas a la vez (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente, hasta llegar a una computadora de 300 qubits que contiene más estados posibles que todos los átomos del universo.

Haroche también puede construir un sistema cuántico cuyo estado inicial se desconoce. Esto es muy importante para las computadoras cuánticas y la criptografía. Puede comenzar con un número indeterminado de fotones y hacer una serie de mediciones, afectando intencionalmente el cambio en el sistema y reduciendo el rango de fotones que puede adivinar que podrían estar allí. Las mediciones secundarias, tal vez mediante el uso de átomos de una velocidad diferente, proporcionarían más información y le dirían cuántos hay y qué están haciendo. “Lo que hizo en virtud de la medición fue hacer que elija, elegir cuál de ellos era”, dijo Phillips. "Obligaste a la naturaleza a elegir, de las diferentes posibilidades que tenía inherentes a ella, cuál iba a ser la indicada".

John Haynes, vicepresidente de publicaciones del Instituto Americano de Física, dijo que Haroche y Wineland han realizado algunas de las investigaciones más influyentes en la física moderna. “La mecánica cuántica alguna vez fue solo teoría y filosofía, pero a través de este trabajo y la investigación en curso de otros, ahora estamos probando, manipulando y construyendo sobre estos principios científicos”, dijo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o de la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como haga una medición de su estado, el gato se solamente uno o el otro. Su medida obliga a tomar una decisión, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland fue el primero en describir y demostrar el enfriamiento de los iones atrapados, que son átomos cargados eléctricamente dentro de un vacío. Los atrapa rodeando átomos cargados positivamente en un campo eléctrico. Luego, les dirige un rayo láser, que efectivamente los empuja, ralentizándolos. (Más lento significa más fresco). "Tenerlos fríos es muy importante para controlarlos cuando están realmente fríos, puedes hacer cosas interesantes con ellos", dijo Phillips. Aquí están algunos ejemplos:

Relojes increíblemente precisos

Cada reloj necesita un ticker para contar hacia adelante en el tiempo, y el mejor ticker es un átomo en sí mismo, incluso mejor es un solo átomo, solo e ininterrumpido por cualquier otra cosa, incluso otro átomo. NIST se especializa en la construcción de relojes atómicos, y la trampa de Wineland se ha utilizado para fabricar los relojes más precisos de la historia. “Pudo hacer un reloj que es tan bueno, es el mejor reloj jamás fabricado, que si funcionara durante un largo período de tiempo, solo ganaría o perdería un segundo en 3.000 millones de años”, dijo Phillips. . "Esto es lo que llamamos 'lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno'", agregó con una sonrisa. Este reloj sumamente preciso se ha utilizado para medir la teoría de la relatividad de Einstein y el efecto de la gravedad en el paso del tiempo.

Dos lugares a la vez

La luz láser también se puede utilizar para poner el ion en un estado de superposición; al igual que el gato de Schrödinger, puede estar en dos estados diferentes a la vez. Los métodos de Wineland colocan los iones en dos niveles de energía diferentes. Comienza en un estado de baja energía y un pulso láser lo empuja, casi pero no del todo, hacia su estado de mayor energía. De esta forma, es un mestizo atrapado entre dos niveles, en superposición de estados energéticos.

“Dave probablemente diría que es un gatito Schrödinger o un gatito embrionario. Pero es el tipo de cosas que demuestran lo extraño de la mecánica cuántica ”, dijo Phillips. "Solo fue posible gracias a los avances que hizo Dave".

Este limbo energético se puede estudiar, también utilizando el láser para dispersar fotones de forma medible.

“Cuando haces eso, el detector se come los fotones. Se fueron. Lo que hizo Haroche fue ponerlos en la cavidad, confirmar que están allí y enviar un átomo. Ve la luz, en realidad son microondas, y la cierta intensidad de esas microondas. Sobre la base de esa intensidad, el átomo puede comenzar a cambiar su estado cuántico ".

Lógica cuántica

La imposición de superposición es también la base de las puertas cuánticas, que son un elemento crucial de las computadoras cuánticas, señaló Phillips. El grupo de Wineland fue el primero en demostrar una operación cuántica con dos bits cuánticos. Algún día, esto podría usarse para crear una computadora cuántica libre de las trampas del código binario. En lugar de uno o cero, un bit cuántico es ambas cosas cero y uno. Dos qubits pueden ser cuatro cosas a la vez (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente, hasta llegar a una computadora de 300 qubits que contiene más estados posibles que todos los átomos del universo.

Haroche también puede construir un sistema cuántico cuyo estado inicial se desconoce. Esto es muy importante para las computadoras cuánticas y la criptografía. Puede comenzar con un número indeterminado de fotones y realizar una serie de mediciones, afectando intencionalmente el cambio en el sistema y reduciendo el rango de fotones que puede adivinar que podrían estar allí. Las mediciones secundarias, tal vez mediante el uso de átomos de una velocidad diferente, proporcionarían más información y le dirían cuántos hay y qué están haciendo. “Lo que hizo en virtud de la medición fue hacer que elija, elegir cuál de ellos era”, dijo Phillips. "Obligaste a la naturaleza a elegir, de las diferentes posibilidades que tenía inherentes a ella, cuál iba a ser la indicada".

John Haynes, vicepresidente de publicaciones del Instituto Americano de Física, dijo que Haroche y Wineland han realizado algunas de las investigaciones más influyentes en la física moderna. “La mecánica cuántica alguna vez fue solo teoría y filosofía, pero a través de este trabajo y la investigación en curso de otros, ahora estamos probando, manipulando y construyendo sobre estos principios científicos”, dijo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o de la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como realice una medición de su estado, el gato solamente uno o el otro. Su medición fuerza una elección, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland fue el primero en describir y demostrar el enfriamiento de los iones atrapados, que son átomos cargados eléctricamente dentro de un vacío. Los atrapa rodeando átomos cargados positivamente en un campo eléctrico. Luego, proyecta un rayo láser sobre ellos, que efectivamente los empuja, ralentizándolos. (Más lento significa más fresco). "Tenerlos fríos es muy importante para controlarlos cuando están realmente fríos, puedes hacer cosas interesantes con ellos", dijo Phillips. Aquí están algunos ejemplos:

Relojes increíblemente precisos

Cada reloj necesita un ticker para contar hacia adelante en el tiempo, y el mejor ticker es un átomo en sí mismo, incluso mejor es un solo átomo, solo e ininterrumpido por cualquier otra cosa, incluso otro átomo. NIST se especializa en la construcción de relojes atómicos, y la trampa de Wineland se ha utilizado para fabricar los relojes más precisos de la historia. “Pudo hacer un reloj que es tan bueno, es el mejor reloj jamás fabricado, que si funcionara durante un largo período de tiempo, solo ganaría o perdería un segundo en 3.000 millones de años”, dijo Phillips. . "Esto es lo que llamamos 'lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno'", agregó con una sonrisa. Este reloj sumamente preciso se ha utilizado para medir la teoría de la relatividad de Einstein y el efecto de la gravedad en el paso del tiempo.

Dos lugares a la vez

La luz láser también se puede usar para poner el ion en un estado de superposición; al igual que el gato de Schrödinger, puede estar en dos estados diferentes a la vez. Los métodos de Wineland colocan los iones en dos niveles de energía diferentes. Comienza en un estado de baja energía y un pulso láser lo empuja, casi pero no del todo, hacia su estado de mayor energía. De esta forma, es un mestizo atrapado entre dos niveles, en superposición de estados energéticos.

“Dave probablemente diría que es un gatito Schrödinger o un gatito embrionario. Pero es el tipo de cosas que demuestran lo extraño de la mecánica cuántica ”, dijo Phillips. "Solo fue posible gracias a los avances que hizo Dave".

Este limbo energético se puede estudiar, también utilizando el láser para dispersar fotones de forma medible.

“Cuando haces eso, el detector se come los fotones. Se fueron. Lo que hizo Haroche fue ponerlos en la cavidad, confirmar que están allí y enviar un átomo. Ve la luz, en realidad son microondas, y la cierta intensidad de esas microondas. Sobre la base de esa intensidad, el átomo puede comenzar a cambiar su estado cuántico ".

Lógica cuántica

La imposición de superposición es también la base de las puertas cuánticas, que son un elemento crucial de las computadoras cuánticas, señaló Phillips. El grupo de Wineland fue el primero en demostrar una operación cuántica con dos bits cuánticos. Algún día, esto podría usarse para crear una computadora cuántica libre de las trampas del código binario. En lugar de uno o cero, un bit cuántico es ambas cosas cero y uno. Dos qubits pueden ser cuatro cosas a la vez (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente, hasta llegar a una computadora de 300 qubits que contiene más estados posibles que todos los átomos del universo.

Haroche también puede construir un sistema cuántico cuyo estado inicial se desconoce. Esto es muy importante para las computadoras cuánticas y la criptografía. Puede comenzar con un número indeterminado de fotones y realizar una serie de mediciones, afectando intencionalmente el cambio en el sistema y reduciendo el rango de fotones que puede adivinar que podrían estar allí. Las mediciones secundarias, tal vez mediante el uso de átomos de diferente velocidad, proporcionarían más información y le dirían cuántos hay y qué están haciendo. “Lo que hizo en virtud de la medición fue hacer que elija, elegir cuál de ellos era”, dijo Phillips. "Obligaste a la naturaleza a elegir, de las diferentes posibilidades que tenía inherentes a ella, cuál iba a ser la indicada".

John Haynes, vicepresidente de publicaciones del Instituto Americano de Física, dijo que Haroche y Wineland han realizado algunas de las investigaciones más influyentes en la física moderna. “La mecánica cuántica alguna vez fue solo teoría y filosofía, pero a través de este trabajo y la investigación en curso de otros, ahora estamos probando, manipulando y construyendo sobre estos principios científicos”, dijo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o de la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como realice una medición de su estado, el gato solamente uno o el otro. Su medición fuerza una elección, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland fue el primero en describir y demostrar el enfriamiento de iones atrapados, que son átomos cargados eléctricamente dentro de un vacío. Los atrapa rodeando átomos cargados positivamente en un campo eléctrico. Luego, les dirige un rayo láser, que efectivamente los empuja, ralentizándolos. (Más lento significa más fresco). "Tenerlos fríos es muy importante para controlarlos cuando están realmente fríos, puedes hacer cosas interesantes con ellos", dijo Phillips. Aquí están algunos ejemplos:

Relojes increíblemente precisos

Cada reloj necesita un ticker para contar hacia adelante en el tiempo, y el mejor ticker es un átomo en sí mismo, incluso mejor es un solo átomo, solo e ininterrumpido por cualquier otra cosa, incluso otro átomo. NIST se especializa en la construcción de relojes atómicos, y la trampa de Wineland se ha utilizado para fabricar los relojes más precisos de la historia. “Pudo hacer un reloj que es tan bueno, es el mejor reloj jamás fabricado, que si funcionara durante un largo período de tiempo, solo ganaría o perdería un segundo en 3.000 millones de años”, dijo Phillips. . "Esto es lo que llamamos 'lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno'", agregó con una sonrisa. Este reloj sumamente preciso se ha utilizado para medir la teoría de la relatividad de Einstein y el efecto de la gravedad en el paso del tiempo.

Dos lugares a la vez

La luz láser también se puede utilizar para poner el ion en un estado de superposición; al igual que el gato de Schrödinger, puede estar en dos estados diferentes a la vez. Los métodos de Wineland colocan los iones en dos niveles de energía diferentes. Comienza en un estado de baja energía y un pulso láser lo empuja, casi pero no del todo, hacia su estado de mayor energía. De esta forma, es un mestizo atrapado entre dos niveles, en superposición de estados energéticos.

“Dave probablemente diría que es un gatito Schrödinger o un gatito embrionario. Pero es el tipo de cosas que demuestran lo extraño de la mecánica cuántica ”, dijo Phillips. "Solo fue posible gracias a los avances que hizo Dave".

Este limbo energético se puede estudiar, también utilizando el láser para dispersar fotones de forma medible.

“Cuando haces eso, el detector se come los fotones. Se fueron. Lo que hizo Haroche fue ponerlos en la cavidad, confirmar que están allí y enviar un átomo. Ve la luz, en realidad son microondas, y la cierta intensidad de esas microondas. Sobre la base de esa intensidad, el átomo puede comenzar a cambiar su estado cuántico ".

Lógica cuántica

La imposición de superposición es también la base de las puertas cuánticas, que son un elemento crucial de las computadoras cuánticas, señaló Phillips. El grupo de Wineland fue el primero en demostrar una operación cuántica con dos bits cuánticos. Algún día, esto podría usarse para crear una computadora cuántica libre de las trampas del código binario. En lugar de uno o cero, un bit cuántico es ambas cosas cero y uno. Dos qubits pueden ser cuatro cosas a la vez (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente, hasta llegar a una computadora de 300 qubits que contiene más estados posibles que todos los átomos del universo.

Haroche también puede construir un sistema cuántico cuyo estado inicial se desconoce. Esto es muy importante para las computadoras cuánticas y la criptografía. Puede comenzar con un número indeterminado de fotones y realizar una serie de mediciones, afectando intencionalmente el cambio en el sistema y reduciendo el rango de fotones que puede adivinar que podrían estar allí. Las mediciones secundarias, tal vez mediante el uso de átomos de diferente velocidad, proporcionarían más información y le dirían cuántos hay y qué están haciendo. “Lo que hizo en virtud de la medición fue hacer que elija, elegir cuál de ellos era”, dijo Phillips. "Obligaste a la naturaleza a elegir, de las diferentes posibilidades que tenía inherentes a ella, cuál iba a ser la indicada".

John Haynes, vicepresidente de publicaciones del Instituto Americano de Física, dijo que Haroche y Wineland han realizado algunas de las investigaciones más influyentes en la física moderna. "La mecánica cuántica alguna vez fue solo teoría y filosofía, pero a través de este trabajo y la investigación en curso de otros, ahora estamos probando, manipulando y construyendo sobre estos principios científicos", dijo.


Hacer gelatina musical con un impresionante juego de química - Recetas

Ya se trate de comunicaciones seguras a través de la teletransportación de partículas o la capacidad computacional ultrarrápida, la mecánica cuántica, ese mundo alucinante de los más pequeños de los pequeños, está a la vanguardia de la física moderna. Pero esta tecnología del futuro no se podría lograr, ni siquiera se podría probar, sin los avances logrados por los ganadores del Premio Nobel de Física de este año.

Serge Haroche y David Wineland desarrollaron formas de controlar y medir estados cuánticos frágiles y fugaces, lo que se pensaba que era imposible. Su trabajo ha permitido estudios del mundo real, no solo discusiones teóricas, de las relaciones entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas posibles, donde se rompen las leyes regulares de la física. La propia naturaleza de la mecánica cuántica hizo que su trabajo pareciera imposible, pero aquí estamos.

Para comprender la incertidumbre cuántica, comience con el gato de Schrödinger. El felino de fantasía existe dentro de una caja en ambos estados posibles a la vez: está vivo y muerto, todo para todas las personas en todos los escenarios. Pero tan pronto como abra la caja, es decir, tan pronto como realice una medición de su estado, el gato se solamente uno o el otro. Su medición fuerza una elección, lo que equivale a un cambio en el sistema cuántico. Este es el caso de todos los sistemas cuánticos, que existen en todos sus estados a la vez hasta que se les echa un vistazo. Wineland y Haroche idearon formas de evitar esto, explicó Bill Phillips, colega de Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y él mismo premio Nobel.

Wineland was the first to describe and demonstrate the cooling of trapped ions, which are electrically charged atoms inside a vacuum. He traps them by surrounding positively charged atoms in an electric field. Then he shines a laser beam onto them, which effectively pushes on them, slowing them down. (Slower means cooler.) “Having them cold is very important in controlling them when they’re really cold, you can do interesting things with them,” Phillips said. Aquí están algunos ejemplos:

Incredibly precise clocks

Every clock needs a ticker to count forward in time, and the best ticker is an atom itself even better is a single atom, all alone and uninterrupted by any other thing, even another atom. NIST specializes in building atomic clocks, and Wineland’s trap has been used to make the most accurate clocks ever. “He was able to make a clock that is so good--it is the best clock ever made--that if it operated over a long period of time, it would only gain or lose a second in 3 billion years,” Phillips said. “This is what we call ‘close enough for government work,’” he added with a laugh. This supremely accurate clock has been used to measure Einstein’s theory of relativity and the effect of gravity on the passage of time.

Two places at once

The laser light can also be used to put the ion in a state of superposition--just like Schrödinger's cat, it can be in two different states at once. Wineland’s methods put the ions into two different energy levels. It starts out at a low-energy state and a laser pulse nudges it just so, almost-but-not-quite, toward its higher energy state. In this way, it’s a halfbreed stuck between two levels, in superposition of energy states.

“Dave would probably say it was a Schrödinger kitten, or an embryonic kitten. But it’s the kind of thing that demonstrates what is so weird about quantum mechanics,” Phillips said. “It was only possible because of the advances that Dave made.”

This energy limbo can be studied, also using the laser to scatter photons in a measurable way.

“When you do that, the detector eats the photons. They’re gone. What Haroche did is put them in the cavity, confirm they are there, and send an atom in. It sees the light--it’s really microwaves--and the certain intensity of those microwaves. On the basis of that intensity, the atom can start to change its quantum state.”

Quantum logic

The superposition imposition is also the basis of quantum gates, which are a crucial element of quantum computers, Phillips noted. Wineland’s group was the first to demonstrate a quantum operation with two quantum bits. Someday, this might be used to create a quantum computer free from the trappings of binary code. Instead of either a one or zero, a quantum bit is ambas cosas zero and one. Two qubits can be four things at once--00,01,10,11--and so on, until you reach a 300-qubit computer holding more possible states than all of the atoms in the universe.

Haroche can also build a quantum system whose initial state is unknown. This is hugely important for quantum computers and cryptography. You can start with an undetermined number of photons and make a series of measurements, intentionally afflicting change on the system and narrowing down the range of photons that you can guess might be in there. Secondary measurements, maybe by using atoms of a different speed, would provide further insight and tell you how many there are and what they’re doing. “What you did by virtue of the measurement is make it choose, choose which of those it was,” Phillips said. “You forced nature to choose, of the different possibilities that it had inherent in it, which was going to be the one.”

John Haynes, vice president of publishing for the American Institute of Physics, said Haroche and Wineland have conducted some of the most influential research in modern physics. “Quantum mechanics was once just theory and philosophy, but through this work and the ongoing research of others, we are now testing, manipulating, and building upon these scientific principles,” he said.


Make Musical Jell-O with Awesome Chemistry Set - Recipes

Whether it’s secure communications through particle teleportation or superfast computational capability , quantum mechanics, that mind-boggling world of the tiniest of the tiny, is at the forefront of modern physics. But this future technology would not be achievable--none of it would even be testable--without the breakthroughs achieved by this year’s physics Nobel Prize winners .

Serge Haroche and David Wineland both developed ways to control and measure fragile, fleeting quantum states, which was thought to be impossible. Their work has enabled real-world studies, not just theoretical discussions, of the relationships between light and matter at the smallest possible scales, where the regular laws of physics break down. The very nature of quantum mechanics made their work seem impossible, yet here we are.

To understand quantum uncertainty, start with Schrödinger's cat. The fantasy feline exists inside a box in both its possible states at once: It’s both dead and alive, all things to all people in all scenarios. But as soon as you open the box, meaning as soon as you make a measurement of its state, the cat is solamente one or the other. Your measurement forces a choice, which equates to a change in the quantum system. This is the case for all quantum systems, which exist in all their states at once until you take a peek at them. Wineland and Haroche both devised ways of getting around this, explained Bill Phillips, Wineland’s colleague at the National Institute of Standards and Technology and himself a Nobel laureate.

Wineland was the first to describe and demonstrate the cooling of trapped ions, which are electrically charged atoms inside a vacuum. He traps them by surrounding positively charged atoms in an electric field. Then he shines a laser beam onto them, which effectively pushes on them, slowing them down. (Slower means cooler.) “Having them cold is very important in controlling them when they’re really cold, you can do interesting things with them,” Phillips said. Aquí están algunos ejemplos:

Incredibly precise clocks

Every clock needs a ticker to count forward in time, and the best ticker is an atom itself even better is a single atom, all alone and uninterrupted by any other thing, even another atom. NIST specializes in building atomic clocks, and Wineland’s trap has been used to make the most accurate clocks ever. “He was able to make a clock that is so good--it is the best clock ever made--that if it operated over a long period of time, it would only gain or lose a second in 3 billion years,” Phillips said. “This is what we call ‘close enough for government work,’” he added with a laugh. This supremely accurate clock has been used to measure Einstein’s theory of relativity and the effect of gravity on the passage of time.

Two places at once

The laser light can also be used to put the ion in a state of superposition--just like Schrödinger's cat, it can be in two different states at once. Wineland’s methods put the ions into two different energy levels. It starts out at a low-energy state and a laser pulse nudges it just so, almost-but-not-quite, toward its higher energy state. In this way, it’s a halfbreed stuck between two levels, in superposition of energy states.

“Dave would probably say it was a Schrödinger kitten, or an embryonic kitten. But it’s the kind of thing that demonstrates what is so weird about quantum mechanics,” Phillips said. “It was only possible because of the advances that Dave made.”

This energy limbo can be studied, also using the laser to scatter photons in a measurable way.

“When you do that, the detector eats the photons. They’re gone. What Haroche did is put them in the cavity, confirm they are there, and send an atom in. It sees the light--it’s really microwaves--and the certain intensity of those microwaves. On the basis of that intensity, the atom can start to change its quantum state.”

Quantum logic

The superposition imposition is also the basis of quantum gates, which are a crucial element of quantum computers, Phillips noted. Wineland’s group was the first to demonstrate a quantum operation with two quantum bits. Someday, this might be used to create a quantum computer free from the trappings of binary code. Instead of either a one or zero, a quantum bit is ambas cosas zero and one. Two qubits can be four things at once--00,01,10,11--and so on, until you reach a 300-qubit computer holding more possible states than all of the atoms in the universe.

Haroche can also build a quantum system whose initial state is unknown. This is hugely important for quantum computers and cryptography. You can start with an undetermined number of photons and make a series of measurements, intentionally afflicting change on the system and narrowing down the range of photons that you can guess might be in there. Secondary measurements, maybe by using atoms of a different speed, would provide further insight and tell you how many there are and what they’re doing. “What you did by virtue of the measurement is make it choose, choose which of those it was,” Phillips said. “You forced nature to choose, of the different possibilities that it had inherent in it, which was going to be the one.”

John Haynes, vice president of publishing for the American Institute of Physics, said Haroche and Wineland have conducted some of the most influential research in modern physics. “Quantum mechanics was once just theory and philosophy, but through this work and the ongoing research of others, we are now testing, manipulating, and building upon these scientific principles,” he said.


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Whether it’s secure communications through particle teleportation or superfast computational capability , quantum mechanics, that mind-boggling world of the tiniest of the tiny, is at the forefront of modern physics. But this future technology would not be achievable--none of it would even be testable--without the breakthroughs achieved by this year’s physics Nobel Prize winners .

Serge Haroche and David Wineland both developed ways to control and measure fragile, fleeting quantum states, which was thought to be impossible. Their work has enabled real-world studies, not just theoretical discussions, of the relationships between light and matter at the smallest possible scales, where the regular laws of physics break down. The very nature of quantum mechanics made their work seem impossible, yet here we are.

To understand quantum uncertainty, start with Schrödinger's cat. The fantasy feline exists inside a box in both its possible states at once: It’s both dead and alive, all things to all people in all scenarios. But as soon as you open the box, meaning as soon as you make a measurement of its state, the cat is solamente one or the other. Your measurement forces a choice, which equates to a change in the quantum system. This is the case for all quantum systems, which exist in all their states at once until you take a peek at them. Wineland and Haroche both devised ways of getting around this, explained Bill Phillips, Wineland’s colleague at the National Institute of Standards and Technology and himself a Nobel laureate.

Wineland was the first to describe and demonstrate the cooling of trapped ions, which are electrically charged atoms inside a vacuum. He traps them by surrounding positively charged atoms in an electric field. Then he shines a laser beam onto them, which effectively pushes on them, slowing them down. (Slower means cooler.) “Having them cold is very important in controlling them when they’re really cold, you can do interesting things with them,” Phillips said. Aquí están algunos ejemplos:

Incredibly precise clocks

Every clock needs a ticker to count forward in time, and the best ticker is an atom itself even better is a single atom, all alone and uninterrupted by any other thing, even another atom. NIST specializes in building atomic clocks, and Wineland’s trap has been used to make the most accurate clocks ever. “He was able to make a clock that is so good--it is the best clock ever made--that if it operated over a long period of time, it would only gain or lose a second in 3 billion years,” Phillips said. “This is what we call ‘close enough for government work,’” he added with a laugh. This supremely accurate clock has been used to measure Einstein’s theory of relativity and the effect of gravity on the passage of time.

Two places at once

The laser light can also be used to put the ion in a state of superposition--just like Schrödinger's cat, it can be in two different states at once. Wineland’s methods put the ions into two different energy levels. It starts out at a low-energy state and a laser pulse nudges it just so, almost-but-not-quite, toward its higher energy state. In this way, it’s a halfbreed stuck between two levels, in superposition of energy states.

“Dave would probably say it was a Schrödinger kitten, or an embryonic kitten. But it’s the kind of thing that demonstrates what is so weird about quantum mechanics,” Phillips said. “It was only possible because of the advances that Dave made.”

This energy limbo can be studied, also using the laser to scatter photons in a measurable way.

“When you do that, the detector eats the photons. They’re gone. What Haroche did is put them in the cavity, confirm they are there, and send an atom in. It sees the light--it’s really microwaves--and the certain intensity of those microwaves. On the basis of that intensity, the atom can start to change its quantum state.”

Quantum logic

The superposition imposition is also the basis of quantum gates, which are a crucial element of quantum computers, Phillips noted. Wineland’s group was the first to demonstrate a quantum operation with two quantum bits. Someday, this might be used to create a quantum computer free from the trappings of binary code. Instead of either a one or zero, a quantum bit is ambas cosas zero and one. Two qubits can be four things at once--00,01,10,11--and so on, until you reach a 300-qubit computer holding more possible states than all of the atoms in the universe.

Haroche can also build a quantum system whose initial state is unknown. This is hugely important for quantum computers and cryptography. You can start with an undetermined number of photons and make a series of measurements, intentionally afflicting change on the system and narrowing down the range of photons that you can guess might be in there. Secondary measurements, maybe by using atoms of a different speed, would provide further insight and tell you how many there are and what they’re doing. “What you did by virtue of the measurement is make it choose, choose which of those it was,” Phillips said. “You forced nature to choose, of the different possibilities that it had inherent in it, which was going to be the one.”

John Haynes, vice president of publishing for the American Institute of Physics, said Haroche and Wineland have conducted some of the most influential research in modern physics. “Quantum mechanics was once just theory and philosophy, but through this work and the ongoing research of others, we are now testing, manipulating, and building upon these scientific principles,” he said.


Make Musical Jell-O with Awesome Chemistry Set - Recipes

Whether it’s secure communications through particle teleportation or superfast computational capability , quantum mechanics, that mind-boggling world of the tiniest of the tiny, is at the forefront of modern physics. But this future technology would not be achievable--none of it would even be testable--without the breakthroughs achieved by this year’s physics Nobel Prize winners .

Serge Haroche and David Wineland both developed ways to control and measure fragile, fleeting quantum states, which was thought to be impossible. Their work has enabled real-world studies, not just theoretical discussions, of the relationships between light and matter at the smallest possible scales, where the regular laws of physics break down. The very nature of quantum mechanics made their work seem impossible, yet here we are.

To understand quantum uncertainty, start with Schrödinger's cat. The fantasy feline exists inside a box in both its possible states at once: It’s both dead and alive, all things to all people in all scenarios. But as soon as you open the box, meaning as soon as you make a measurement of its state, the cat is solamente one or the other. Your measurement forces a choice, which equates to a change in the quantum system. This is the case for all quantum systems, which exist in all their states at once until you take a peek at them. Wineland and Haroche both devised ways of getting around this, explained Bill Phillips, Wineland’s colleague at the National Institute of Standards and Technology and himself a Nobel laureate.

Wineland was the first to describe and demonstrate the cooling of trapped ions, which are electrically charged atoms inside a vacuum. He traps them by surrounding positively charged atoms in an electric field. Then he shines a laser beam onto them, which effectively pushes on them, slowing them down. (Slower means cooler.) “Having them cold is very important in controlling them when they’re really cold, you can do interesting things with them,” Phillips said. Aquí están algunos ejemplos:

Incredibly precise clocks

Every clock needs a ticker to count forward in time, and the best ticker is an atom itself even better is a single atom, all alone and uninterrupted by any other thing, even another atom. NIST specializes in building atomic clocks, and Wineland’s trap has been used to make the most accurate clocks ever. “He was able to make a clock that is so good--it is the best clock ever made--that if it operated over a long period of time, it would only gain or lose a second in 3 billion years,” Phillips said. “This is what we call ‘close enough for government work,’” he added with a laugh. This supremely accurate clock has been used to measure Einstein’s theory of relativity and the effect of gravity on the passage of time.

Two places at once

The laser light can also be used to put the ion in a state of superposition--just like Schrödinger's cat, it can be in two different states at once. Wineland’s methods put the ions into two different energy levels. It starts out at a low-energy state and a laser pulse nudges it just so, almost-but-not-quite, toward its higher energy state. In this way, it’s a halfbreed stuck between two levels, in superposition of energy states.

“Dave would probably say it was a Schrödinger kitten, or an embryonic kitten. But it’s the kind of thing that demonstrates what is so weird about quantum mechanics,” Phillips said. “It was only possible because of the advances that Dave made.”

This energy limbo can be studied, also using the laser to scatter photons in a measurable way.

“When you do that, the detector eats the photons. They’re gone. What Haroche did is put them in the cavity, confirm they are there, and send an atom in. It sees the light--it’s really microwaves--and the certain intensity of those microwaves. On the basis of that intensity, the atom can start to change its quantum state.”

Quantum logic

The superposition imposition is also the basis of quantum gates, which are a crucial element of quantum computers, Phillips noted. Wineland’s group was the first to demonstrate a quantum operation with two quantum bits. Someday, this might be used to create a quantum computer free from the trappings of binary code. Instead of either a one or zero, a quantum bit is ambas cosas zero and one. Two qubits can be four things at once--00,01,10,11--and so on, until you reach a 300-qubit computer holding more possible states than all of the atoms in the universe.

Haroche can also build a quantum system whose initial state is unknown. This is hugely important for quantum computers and cryptography. You can start with an undetermined number of photons and make a series of measurements, intentionally afflicting change on the system and narrowing down the range of photons that you can guess might be in there. Secondary measurements, maybe by using atoms of a different speed, would provide further insight and tell you how many there are and what they’re doing. “What you did by virtue of the measurement is make it choose, choose which of those it was,” Phillips said. “You forced nature to choose, of the different possibilities that it had inherent in it, which was going to be the one.”

John Haynes, vice president of publishing for the American Institute of Physics, said Haroche and Wineland have conducted some of the most influential research in modern physics. “Quantum mechanics was once just theory and philosophy, but through this work and the ongoing research of others, we are now testing, manipulating, and building upon these scientific principles,” he said.


Make Musical Jell-O with Awesome Chemistry Set - Recipes

Whether it’s secure communications through particle teleportation or superfast computational capability , quantum mechanics, that mind-boggling world of the tiniest of the tiny, is at the forefront of modern physics. But this future technology would not be achievable--none of it would even be testable--without the breakthroughs achieved by this year’s physics Nobel Prize winners .

Serge Haroche and David Wineland both developed ways to control and measure fragile, fleeting quantum states, which was thought to be impossible. Their work has enabled real-world studies, not just theoretical discussions, of the relationships between light and matter at the smallest possible scales, where the regular laws of physics break down. The very nature of quantum mechanics made their work seem impossible, yet here we are.

To understand quantum uncertainty, start with Schrödinger's cat. The fantasy feline exists inside a box in both its possible states at once: It’s both dead and alive, all things to all people in all scenarios. But as soon as you open the box, meaning as soon as you make a measurement of its state, the cat is solamente one or the other. Your measurement forces a choice, which equates to a change in the quantum system. This is the case for all quantum systems, which exist in all their states at once until you take a peek at them. Wineland and Haroche both devised ways of getting around this, explained Bill Phillips, Wineland’s colleague at the National Institute of Standards and Technology and himself a Nobel laureate.

Wineland was the first to describe and demonstrate the cooling of trapped ions, which are electrically charged atoms inside a vacuum. He traps them by surrounding positively charged atoms in an electric field. Then he shines a laser beam onto them, which effectively pushes on them, slowing them down. (Slower means cooler.) “Having them cold is very important in controlling them when they’re really cold, you can do interesting things with them,” Phillips said. Aquí están algunos ejemplos:

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The laser light can also be used to put the ion in a state of superposition--just like Schrödinger's cat, it can be in two different states at once. Wineland’s methods put the ions into two different energy levels. It starts out at a low-energy state and a laser pulse nudges it just so, almost-but-not-quite, toward its higher energy state. In this way, it’s a halfbreed stuck between two levels, in superposition of energy states.

“Dave would probably say it was a Schrödinger kitten, or an embryonic kitten. But it’s the kind of thing that demonstrates what is so weird about quantum mechanics,” Phillips said. “It was only possible because of the advances that Dave made.”

This energy limbo can be studied, also using the laser to scatter photons in a measurable way.

“When you do that, the detector eats the photons. They’re gone. What Haroche did is put them in the cavity, confirm they are there, and send an atom in. It sees the light--it’s really microwaves--and the certain intensity of those microwaves. On the basis of that intensity, the atom can start to change its quantum state.”

Quantum logic

The superposition imposition is also the basis of quantum gates, which are a crucial element of quantum computers, Phillips noted. Wineland’s group was the first to demonstrate a quantum operation with two quantum bits. Someday, this might be used to create a quantum computer free from the trappings of binary code. Instead of either a one or zero, a quantum bit is ambas cosas zero and one. Two qubits can be four things at once--00,01,10,11--and so on, until you reach a 300-qubit computer holding more possible states than all of the atoms in the universe.

Haroche can also build a quantum system whose initial state is unknown. This is hugely important for quantum computers and cryptography. You can start with an undetermined number of photons and make a series of measurements, intentionally afflicting change on the system and narrowing down the range of photons that you can guess might be in there. Secondary measurements, maybe by using atoms of a different speed, would provide further insight and tell you how many there are and what they’re doing. “What you did by virtue of the measurement is make it choose, choose which of those it was,” Phillips said. “You forced nature to choose, of the different possibilities that it had inherent in it, which was going to be the one.”

John Haynes, vice president of publishing for the American Institute of Physics, said Haroche and Wineland have conducted some of the most influential research in modern physics. “Quantum mechanics was once just theory and philosophy, but through this work and the ongoing research of others, we are now testing, manipulating, and building upon these scientific principles,” he said.


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