Científicos australianos han dirigido el diseño de un termómetro cuántico para medir las temperaturas ultrafrías del espacio y el tiempo predichas por Einstein y las leyes de la mecánica cuántica.
El profesor de Física James Q. Quach, de la Universidad de Adelaida, miembro del Instituto de Fotónica y Detección Avanzada (IPAS), dijo en un comunicado: "Hemos diseñado un termómetro cuántico que puede medir cambios de temperatura extremadamente pequeños. El diseño teórico del termómetro cuántico se basa en la misma tecnología utilizada para construir computadoras cuánticas".
Einstein predijo que la velocidad a la que se percibe que pasa el tiempo depende de la velocidad a la que estás viajando: una persona que se mueve muy rápido envejece a un ritmo más lento que alguien que está quieto. Esto condujo a su Teoría de la Relatividad General, que dice que el espacio y el tiempo juntos actúan como un tejido que puede flexionarse y deformarse.
La relación entre la temperatura y la aceleración es similar a la relación entre el tiempo y la velocidad. Diferentes observadores que se mueven a diferentes aceleraciones percibirían diferencias de temperatura diferentes, aunque diminutas.
"En 1976, el físico canadiense William Unruh combinó el trabajo de Einstein con la otra teoría fundamental de la física moderna, la mecánica cuántica, y predijo que la estructura del espacio-tiempo tiene una temperatura muy baja", dijo el Dr. Quach.
"Curiosamente, esta temperatura cambia dependiendo de cómo de rápido te muevas. Para ver este cambio de temperatura, tendrías que moverte extremadamente rápido. Para ver incluso un cambio de temperatura de un grado, tendrías que acercarte a la velocidad de la luz. Hasta ahora, estas velocidades extremas han impedido que los investigadores verifiquen la teoría de Unruh".
El Dr. Quach y sus colegas, el profesor William Munro de NTT Basic Research Laboratories en Japón y el profesor Timothy Ralph de la Universidad de Queensland, publicaron su trabajo en la revista Physical Review Letters.
"En teoría, un termómetro cuántico no necesita acelerar físicamente, sino que utiliza un campo magnético para acelerar la brecha de energía interna del dispositivo", dice el Dr. Quach, que remarca que el termómetro cuántico se puede construir con la tecnología actual.
El trabajo del equipo tiene implicaciones importantes para futuras investigaciones. El termómetro cuántico puede usarse para medir temperaturas ultrafrías y con una precisión que los termómetros convencionales no pueden.
