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Científicos logran hacer que 2 000 átomos estén en 2 lugares al mismo tiempo

Ciencia

Por: pijamasurf - 03/06/2021

Un increíble experimento logra una superposición cuántica de 2 mil átomos
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La física cuántica se ha convertido en los últimos ciento veinte años en la teoría dominante de la física, siendo esencial no sólo para la descripción del universo físico sino para la creación de tecnología de punta. A la par, esta disciplina se ha divulgado, creando fascinación y perplejidad en iguales cantidades.

Una de las razones por las que la física cuántica genera asombro es por los extraños comportamientos a nivel subatómico, donde los átomos pueden ser descritos como probabilidades, ondas o fluctuaciones energéticas que desafían el entendimiento de la materia sólida.

De manera importante, las nociones más extrañas y aparentemente esotéricas de la cuántica se han venido demostrando en experimentos desde hace décadas. Una prueba más es el experimento realizado por físicos en septiembre de 2019 en el que se logró efectuar una superposición cuántica relativamente masiva. En el experimento, cuyos resultados se publicaron en la revista Nature Physics, los investigadores hicieron que una molécula conformada por dos mil átomos ocupara dos lugares al mismo tiempo, demostrando así lo que se conoce como superposición cuántica. 

Esta importante característica está relacionada con la conocida propiedad de la luz de comportarse como partícula y como onda, según se le observe. Esto fue atisbado a partir del famoso experimento de la doble rendija. El hecho de que una serie de electrones se comporte de tal manera que se produce una interferencia en sus trayectorias cuando son disparados muestra que tienen una naturaleza de onda. Pero, evidentemente, los electrones también son partículas con una masa definida.

Lo sobresaliente del experimento reciente es la escala a la cual se realizó, pues una cosa es hacerlo con unos pocos electrones y otra con una molécula de dos mil átomos. Para ello, los físicos tuvieron que construir una máquina capaz de disparar un tipo de moléculas que llegan a tener hasta veinticinco mil veces la masa de un átomo de hidrógeno. Así, tuvieron que tomar en cuenta posibles perturbaciones como la gravedad y la rotación de la Tierra. El resultado fue exitoso pues los detectores de la máquina observaron un patrón de interferencia, señal del comportamiento de onda y, por lo tanto, de una superposición cuántica. Por supuesto, lo que interesa a los científicos es seguir escalando la magnitud de estos experimentos.

 

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Imagen de portada: Yaakov Fein / Universidad de Viena