"Gato de Schrödinger" cuántico sobrevive durante 23 minutos
11 de diciembre de 2024
¿Se imaginan mantener un gato vivo y muerto al mismo tiempo durante el tiempo que dura un capítulo de su serie favorita? Aunque suene a ciencia ficción, un equipo de científicos chinos ha logrado algo similar en el mundo cuántico, donde lo imposible parece posible.
El experimento, cuyos detalles pueden consultarse en arXiv, aún a la espera de revisión por pares, liderado por Zheng-Tian Lu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, ha conseguido mantener lo que los físicos llaman un "estado de gato" durante 1.400 segundos, es decir, un poco más de 23 minutos, según informa New Scientist.
El experimento no solo pulveriza récords anteriores, sino que abre nuevas posibilidades en el campo de la computación cuántica y la medición de alta precisión, desafiando nuestra comprensión de la física, especialmente considerando que estos estados son notoriamente frágiles y suelen colapsar rápidamente.
El término "estado de gato" hace referencia al famoso experimento mental de Erwin Schrödinger. En el experimento mental, un gato en una caja cerrada está simultáneamente vivo y muerto hasta que alguien abre la caja para observarlo. Esta aparente paradoja ilustra el principio de superposición cuántica, donde las partículas pueden existir en múltiples estados simultáneamente.
¿Cómo lo lograron?
El equipo trabajó con 10.000 átomos de iterbio, enfriándolos hasta temperaturas extremadamente bajas, apenas unas milésimas de grado por encima del cero absoluto. Utilizando láseres precisamente calibrados, atraparon estos átomos con fuerzas electromagnéticas, permitiéndoles controlar sus estados cuánticos con una precisión extraordinaria. Cada átomo se colocó en una superposición de dos estados de espín diferentes, creando así el esquivo estado de gato.
Lo verdaderamente revolucionario de este logro es su duración. Normalmente, estos estados cuánticos son extremadamente frágiles y colapsan en cuestión de milisegundos o segundos debido a las perturbaciones del entorno. Sin embargo, gracias a la meticulosa sintonización de los láseres, el equipo consiguió mantener la superposición durante un tiempo que parecía imposible hasta ahora.
"Se trata de un gran logro, porque están creando este hermoso estado de gato en un sistema atómico y es estable", destacó a New Scientist Barry Sanders, de la Universidad de Calgary, quien no participó en la investigación.
Futuras aplicaciones
Las aplicaciones van más allá de la pura investigación experimental. Estos estados de gato de larga duración funcionan como sondas ultrasensibles capaces de detectar los más mínimos cambios en su entorno. Los investigadores ya han demostrado que su sensibilidad para medir campos magnéticos se acerca a los límites fundamentales establecidos por la mecánica cuántica.
Más allá de la medición de campos magnéticos, esta tecnología podría revolucionar el campo de la computación cuántica. Los estados de gato podrían servir como unidades de memoria superestables, permitiendo a los ordenadores cuánticos corregir errores sobre la marcha y almacenar información adicional de manera más eficiente.
Este avance no solo representa un récord impresionante, sino que también amplía nuestra comprensión de los límites de lo posible en el mundo cuántico. Si bien no transformará nuestra cotidianidad de manera inmediata, establece un precedente fundamental para el desarrollo futuro de tecnologías cuánticas que, eventualmente, podrían revolucionar diversos campos de la ciencia aplicada.
Editado por Felipe Espinosa Wang con información de New Scientist y Earth.com.