Un equipo de científicos ha conseguido un avance histórico en física cuántica: mantener un estado cuántico extremadamente frágil, un Gato de Schrödinger, durante más de 20 minutos. Este logro podría impulsar una nueva generación de sensores y tecnologías de medición ultra precisas.

Récord cuántico al mantener «vivo» a un gato de Schrödinger

Investigadores de la University of Science and Technology of China han logrado mantener un estado conocido como estado de Schrödinger (gato de Schrödinger) con una coherencia de 1.400 segundos, el tiempo más largo registrado hasta ahora.

En física cuántica, la coherencia se refiere al tiempo durante el cual un sistema puede mantenerse en superposición —es decir, en múltiples estados al mismo tiempo— sin que el entorno lo altere. Este tipo de estados suele ser extremadamente inestable, ya que cualquier perturbación externa puede destruirlo en cuestión de milisegundos.

El experimento utilizó átomos de iterbio-173, manipulados para crear una superposición de espines opuestos. Para evitar interferencias, los científicos aislaron el sistema en lo que se conoce como un “espacio libre de decoherencia”, una técnica que protege el estado cuántico de perturbaciones externas.

Gracias a este control, lograron acercarse al límite teórico máximo de precisión en mediciones cuánticas, conocido como el límite de Heisenberg. Este nivel de sensibilidad permite detectar cambios extremadamente pequeños en variables físicas como campos magnéticos.

Aplicaciones potenciales y desafíos por resolver

Este avance tiene implicaciones directas en el campo de la metrología cuántica, que busca mejorar la precisión de las mediciones utilizando principios cuánticos. Estados como el de Schrödinger permiten superar los límites clásicos, abriendo la puerta a tecnologías mucho más sensibles.

Entre las aplicaciones más prometedoras se encuentran sensores cuánticos capaces de detectar campos magnéticos con una precisión sin precedentes, relojes atómicos más exactos, sistemas de navegación avanzados y herramientas médicas de alta sensibilidad.

Sin embargo, el experimento aún enfrenta limitaciones importantes. El sistema requiere condiciones extremadamente controladas, incluyendo configuraciones complejas de láseres y entornos aislados. Esto dificulta su implementación fuera del laboratorio.

Además, el uso específico de átomos de iterbio-173 puede limitar su aplicación en otros sistemas cuánticos, lo que obliga a seguir investigando para adaptar esta tecnología a diferentes contextos.

A pesar de estos desafíos, los investigadores consideran que este es un paso clave hacia el desarrollo de tecnologías cuánticas prácticas. Futuras investigaciones buscarán extender aún más el tiempo de coherencia y aplicar estas técnicas en sistemas más complejos.

El logro de mantener un estado cuántico durante más de 20 minutos marca un avance significativo en la física moderna. Aunque todavía quedan obstáculos, este progreso acerca la promesa de tecnologías cuánticas avanzadas a una realidad cada vez más tangible.

Referencia:

• Nature/Minute-scale Schrödinger-cat state of spin-5/2 atoms. Link