En el mundo de la física cuántica se acaba de batir otro récord: la famosa paradoja del gato de Schrödinger se mantuvo durante 23 minutos. Así lo informaron investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en las páginas del sitio de preimpresión ArXiv. El reporte revela que la capacidad de mantener estados estables durante tanto tiempo podría apoyar la creación de dispositivos cuánticos y a descubrir nuevos y extraños efectos en la física.
Los “agujeros del fin del mundo” no fueron creados por fracking o extraterrestres, sino por el calentamiento global, variaciones de presión y metano congelado.
El gato de Schrödinger te ayuda a entender
Ideado por el físico austriaco Erwin Schrödinger en 1935, el gato de Schrödinger es un experimento mental que buscaba simplificar las particularidades de la mecánica cuántica, la rama que estudia las escalas espaciales muy pequeñas, para entenderlas mejor. La física clásica de Newton construía una imagen objetiva y realista del mundo, no obstante, a principios del siglo XX se descubrió que la materia subatómica no obedecía estas leyes. De acuerdo con la mecánica cuántica, las partículas subatómicas existen en múltiples estados a la vez.
Para probarlo, Schrödinger ideó un escenario en el que se introducía un gato en una caja con veneno letal, y al lado, un martillo conectado con un sensor de luz. Al activarse el sensor, el martillo se soltaría y rompería el frasco. En estas condiciones, el sensor detectaría al felino, el martillo rompería el recipiente, el veneno se extendería por la caja y lo mataría. En cambio si el electrón se desviara, el sensor no lo detectaría y el gato sobreviviría. Las condiciones son tan especiales que, según las leyes de la física cuántica, resultaría imposible saber si está vivo o muerto.
La ‘vida o la muerte’ eran las suposiciones típicamente frágiles y fugaces, en las que se teorizó que un objeto podía estar en varios estados sin saber cuál ocupaba realmente. En otras palabras, los ocupaba todos simultáneamente. Por años, los investigadores replicaron el experimento de Schrödinger con partículas de luz e incluso con pequeños cristales en el laboratorio, pero estas prácticas eran siempre muy inestables y extremadamente fugaces.
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El premio se entregó hoy a dos ‘no físicos’: John J. Hopfield y Geoffrey E. Hinton, conocido como el “Padrino de la IA”.
La paradoja de 23 minutos
En el nuevo estudio dirigido por el físico Zheng-Tian Lu, se utilizaron átomos atrapados por la luz para mantener el fenómeno durante un tiempo excepcionalmente largo. Utilizaron unos 10,000 átomos de iterbio, que enfriaron a milésimas de grado por encima del cero absoluto y atraparon con las fuerzas electromagnéticas de la luz láser. En estas condiciones, los estados cuánticos de los átomos podían controlarse con mucha precisión, y los investigadores aprovecharon esto para colocar cada átomo en una superposición de dos estados que tenían dos espines muy diferentes.
Normalmente, las perturbaciones del entorno de los átomos harían que colapsaran en un solo estado en cuestión de segundos o milisegundos, pero los científicos lograron ajustar los láseres solo para mantenerlos funcionando durante 1,400 segundos , o 23 minutos, sin precedentes. Debido a la duración tan prolongada, un fenómeno de este tipo no solo podría utilizarse para detectar y estudiar fuerzas magnéticas o para sondear efectos nuevos y exóticos en la física, sino que podría convertirse en una memoria muy estable capaz de almacenar y procesar información cuántica.
“Es un gran logro porque crearon esta hermosa paradoja en un sistema atómico que es estable. En un futuro, podría utilizarse para investigar efectos nuevos y exóticos en la física fundamental”, declaró Barry Sanders de la Universidad de Calgary a la revista New Scientist.
Artículo originalmente publicado en WIRED Italia. Adaptado por Alondra Flores.