✨︎ Resumen (TL;DR):
- Físicos de la Universidad Nacional de Australia entrelazaron el movimiento de pares de átomos de helio masivos por primera vez.
- El avance, publicado el 26 de marzo en Nature Communications, aplicó el estándar de oro cuántico al momento de las partículas.
- Este hito abre un campo de pruebas para reconciliar la mecánica cuántica con la gravedad y la relatividad general de Einstein.
Físicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) lograron entrelazar pares de átomos de helio en movimiento, marcando la primera vez que este fenómeno cuántico se demuestra con partículas masivas. El hallazgo, publicado en la revista científica Nature Communications el 26 de marzo, traza una ruta experimental directa para reconciliar la mecánica cuántica con la gravedad, un objetivo que Albert Einstein buscó sin éxito durante tres décadas.
Para probarlo, el equipo ejecutó una Prueba de Desigualdad de Bell, el modelo absoluto para demostrar el entrelazamiento cuántico. Sin embargo, aplicaron la prueba a la inercia del movimiento de los átomos y no a fotones o propiedades internas como el espín.
Los investigadores suspendieron tres nubes de átomos de helio ultrafríos en trampas magnéticas, las dejaron caer bajo el efecto de la gravedad y las empujaron con pulsos láser.
Al cruzar las nubes entre sí, pares individuales de átomos chocaron y se entrelazaron, dividiéndose en múltiples estados de movimiento simultáneamente. Las correlaciones cuánticas fueron capturadas en caída libre por un interferómetro Rarity-Tapster.
“Es un poco loco pensar que así funciona el mundo, pero hemos demostrado que esta es la naturaleza de la realidad”, afirmó el Dr. Sean Hodgman, investigador principal.
Yogesh Sridhar, autor principal y estudiante de doctorado en ANU, detalló que los resultados “muestran la no localidad en el movimiento externo de los átomos, en lugar de grados de libertad internos como el espín”.
Gravedad y fotones: la base de los sensores del futuro
A diferencia de las partículas de luz, los átomos de helio poseen masa y experimentan gravedad. Cuando estos átomos entrelazados viajan por rutas distintas, sienten alteraciones gravitacionales diferentes, lo que expone en un laboratorio las tensiones teóricas entre el mundo cuántico y la relatividad general.
En un avance paralelo revelado el 23 de marzo en el New Journal of Physics, investigadores de la Universidad de Hiroshima probaron que los fotones individuales se propagan físicamente por múltiples caminos dentro de un interferómetro.
El profesor Holger F. Hofmann evidenció, a través de pequeñas rotaciones de polarización opuestas, que un solo fotón interactúa con dos caminos al mismo tiempo, un comportamiento prohibido en la física clásica.
“En el mundo microscópico, debemos aprender a distinguir entre lo que ‘está ahí’ y cómo nuestras mediciones definen la realidad”, advirtió Hofmann.
La aplicación técnica de estos fenómenos físicos dejará atrás la teoría para habilitar la construcción de sensores ultraprecisos, una pieza tecnológica fundamental para el desarrollo de sistemas GPS avanzados, relojes atómicos y redes de comunicación en el espacio profundo.
