Un grupo de físicos de los EE.UU. y Dinamarca ha publicado un artículo en la revista Nature Physics en la que esbozan la idea de una colección de relojes atómicos ubicados en todo el mundo, todos conectados en red a través de partículas entrelazadas. Afirman que este sistema de relojes sería mucho más preciso que todo lo que existe en la actualidad.
La idea de los relojes en red implica dos áreas de trabajo, los relojes y su entrelazamiento atómico. Los relojes atómicos son los dispositivos de medición del tiempo más exactos disponibles hoy en día que realizan su tarea midiendo la frecuencia de resonancia de los átomos de cesio. El entrelazamiento de pares de partículas vinculadas de una manera todavía no es entendida completamente, pero se conoce que lo que sucede a uno, que pasa automáticamente a la otra, independientemente de la distancia.
Para hacer esta red global, los investigadores proponen, la creación de un grupo de relojes atómicos en varios lugares de todo el mundo (y uno o más en el espacio) y luego se entrelazarían las partículas de cada uno de ellos, uno después del otro. El resultado sería un único reloj que sería más preciso que cualquiera de los relojes del conjunto.
Si una red de este tipo se puede construir, se lograría un nivel de precisión sin precedentes, lo cual conllevaría el logro de mejoras en los dispositivos que se basan en la precisión de tiempo como el GPS. También podría servir como una plataforma para los físicos que estudian las ondas gravitacionales.
Los investigadores señalan que un reloj global compartido sería más estable que los relojes usados hoy en día, ya que estaría en constante actualización; cuántos más más relojes estén en red, más estable es el reloj en su conjunto, afirman. Este dispositivo global también sería seguro porque se descubriría al instante a cualquier persona que intente acceder a él; esto gracias a las leyes de la mecánica cuántica.
Este reloj mundial sería hasta 100 veces más preciso que cualquier cosa que tenemos hoy, lo cual es ya demasiado, dicen los científicos. Un moderno reloj atómico es tan exacto que se necesitan 300 millones años para que se adelante o atrase un solo segundo.
Sin embargo, la construcción de un reloj en forma en red, incluso con un plan de financiación, todavía tendría un largo camino por recorrer, puesto que los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre la forma de enlazarlos, su funcionamiento y uso.
El desarrollo de relojes atómicos precisos juega un papel cada vez más importante en la sociedad moderna. Información de tiempo compartido constituye un recurso clave para la navegación con una correspondencia directa entre la precisión de sincronización y precisión de las aplicaciones como el Sistema de Posicionamiento Global.
Mediante la combinación de redes de metrología de precisión y cuántica, se ha propuesto este protocolo cooperativo para el funcionamiento de una red de relojes atómicos ópticos geográficamente remotos. Con el uso de estos estados entrelazados no locales, se lograría la utilización óptima de recursos mundiales y se demostraría que este tipo de red puede operar cerca del límite de precisión fundamental establecido por la teoría cuántica.
Además, la estructura interna de la red, combinada con técnicas de comunicación cuántica, garantizaría la seguridad tanto a las amenazas internas como externas. La realización de una red cuántica global de relojes puede permitir la construcción de una escala de medida del tiempo internacional única y en tiempo real, -un reloj mundial-, con la estabilidad y precisión sin precedentes, informaron.