En el experimento, fotones virtuales salen de un espejo que vibra a una velocidad cercana a la de la luz. El espejo redondeo en la imagen es un símbolo, y debajo de encuentra el componente cuántico electrónico referido como espejo (SQUID)
Científicos de Chalmers University of Technology, en Suiza, han tenido éxito en crear protones a partir del vacío.
El experimento se basa en uno de los menos intuitivos pero más importantes principios de la mecánica cuántica, de que el vacío tiene algo, que está lleno de “partículas virtuales” que están continuamente entrando y saliendo de la existencia.
El efecto estático Casimir, propuesto por el físico holandés Hendrik Casimir en 1948, requiere dos espejos perfectamente reflejantes en paralelo que, al colocarse en el vacío, se atraen uno al otro.
El físico Gerald Moore predijo en 1970 que si un espejo se movía a una fracción cercana a la velocidad de la luz, el campo electromagnético no tendría tiempo de ajustarse, sino que en su lugar sería excitado y el resultado sería que produciría fotones. El fenómeno, conocido como el efecto dinámico Casimir, ha sido por primera vez observado en un experimento.
“Debido a que no es posible hacer que un espejo se mueva lo suficientemente rápido, hemos desarrollado otro método para lograr el mismo efecto”, explicó Per Delsing, profesor de física experimental en la Chalmers University. “En lugar de varíar la distancia física hacia un espejo, hemos variado la distancia eléctrica hasta tener un corto circuito que actúa como un espejo de microondas”.
El “espejo” consiste de un componente electrónico cuántico conocido como SQUID (Superconducting quantum interference device por sus siglas en inglés), el cual es extremadamente sensible a los campos magnéticos. Al cambiar la dirección de los campos magnéticos varias veces de millones por segundo, los científicos pudieron hacer que el espejo virtual vibrara a una velocidad mayor al 25% de la velocidad de la luz.
“El resultado fue que aparecieron fotones en pares a partir del vacío, los que pudimos medir en forma de radiación de microondas”, indicó Per Delsing. “También pudimos establecer que la radiación tenía exactamente las propiedades que la teoría cuántica indicaba para los fotones que aparecían de esta manera”.
El descubrimiento podría ser utilizado en la investigación del campo de la información cuántica, el cual incluye el desarrollo de computadoras cuánticas.
Sin embargo, el valor principal de este experimento es que aumenta nuestra comprensión de conceptos físicos básicos, tales como las fluctuaciones del vacío, y la contante aparición y desaparición de partículas cuánticas en el vacío. Se cree que las fluctuaciones en el vacío pueden tener una conexión con la energía oscura que controla la expansión del universo.
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