Un grupo de científicos ha logrado un avance significativo en el ámbito de la mecánica cuántica al mantener un “estado de gato” durante 23 minutos, un hito que podría tener implicaciones importantes en la computación cuántica y la medición de alta precisión.
El experimento del gato de Schrödinger
El término “estado de gato” se refiere a un concepto derivado del famoso experimento mental propuesto por el físico Erwin Schrödinger. Este experimento ilustra una paradoja en la mecánica cuántica, donde un gato dentro de una caja cerrada se considera simultáneamente vivo y muerto hasta que se observe su estado, lo que plantea la idea de múltiples realidades o “mundos” paralelos. En uno de estos mundos, el gato está vivo, mientras que en otro está muerto.
La Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia define la mecánica cuántica como “una rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son muy pequeñas, tales como el núcleo atómico, el átomo y las moléculas, principalmente”.
Investigación liderada por Zheng-Tian Lu
Un equipo de investigadores, bajo la dirección de Zheng-Tian Lu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, ha publicado un estudio en arXiv de la Universidad de Cornell, donde se detalla el experimento que logró mantener el “estado de gato” durante un tiempo récord de 23 minutos. Este avance, reportado por New Scientist, supera los récords anteriores y desafía la comprensión actual de la física, dado que los estados cuánticos son generalmente frágiles y tienden a colapsar rápidamente.
Detalles del experimento
Para llevar a cabo este experimento, los científicos trabajaron con 10,000 átomos de iterbio, un elemento metálico plateado blando que pertenece a la serie de los lantánidos. Según Química.es, los investigadores enfriaron estos átomos a temperaturas extremadamente bajas, apenas unas milésimas de grado sobre el cero absoluto. Utilizando láseres calibrados con precisión, atraparon los átomos mediante fuerza electromagnética, lo que les permitió controlar sus estados cuánticos de manera exacta.
Cada átomo fue colocado en una superposición de dos estados de espín diferentes, lo que resultó en la creación del “estado de gato”. La duración de 23 minutos es un logro notable, ya que los estados cuánticos suelen colapsar en milisegundos o segundos debido a las perturbaciones del entorno.
El especialista Barry Sanders de la Universidad de Calgary, quien no participó en la investigación, comentó a New Scientist que “se trata de un gran logro, porque están creando este hermoso ‘estado de gato’ en un sistema atómico y es estable”.
Implicaciones futuras del estado de gato
Este avance no solo representa un récord científico, sino que también abre la puerta a nuevas aplicaciones tecnológicas. Los estados cuánticos de larga duración podrían funcionar como sensores ultrasensibles, capaces de detectar cambios minúsculos en su entorno. Los investigadores han demostrado que estos estados pueden medir campos magnéticos con una sensibilidad cercana a los límites establecidos por la mecánica cuántica.
En el campo de la computación cuántica, estos estados podrían mejorar la corrección de errores y el almacenamiento de datos, actuando como unidades de memoria más estables. Aunque este progreso no transformará de inmediato la vida cotidiana, establece una base crucial para futuras tecnologías cuánticas que podrían revolucionar diversas áreas de la ciencia y la tecnología.
