¿Cómo estar en dos sitios en el mismo instante?

Un ambicioso experimento en el que se intentará que una esfera de vidrio esté en dos sitios al mismo tiempo puede convertirse en el ensayo más impresionante de la teoría cuántica hasta la fecha. El experimento consiste en colocar una esfera de unos cuantos millones de átomos (un tamaño algo más grande que muchos virus) en una superposición de estados en distintos lugares.

Los físicos se han estado preguntando si los objetos grandes pueden seguir las leyes cuánticas desde que Erwin Schrödinger postulase su célebre experimento imaginario, en el que se sugiere que un gato puede existir en una superposición de estados vivo-muerto.

El experimento consiste en desintegrar una esfera de vidrio de 40 nanómetros de diámetro con un láser, mientras ésta se encuentra dentro de una pequeña cavidad. Esto debería obligar a la esfera a rebotar de un lado de la cavidad a otro. Debido a que la luz tiene una naturaleza cuántica, también lo será la posición de la esfera. Esto la obligará a mantener una superposición cuántica.

El experimento tendrá que ser llevado a cabo en absoluto vacío y a temperaturas extremadamente bajas, para que la esfera no sea perturbada por el ruido térmico o por las moléculas de aire.

El año pasado, Aaron O’Connell y sus colegas de la Universidad de California (Santa Barbara), demostraron que es posible la creación de superposiciones en una tira de metal de 60 micrómetros de largo. Sin embargo, la separación física asociada con los dos diferentes estados de la lámina fue sólo un femtometro (el ancho del núcleo de un átomo).

Aquí podéis ver una charla de O’Connell en TED. Intentad no fijaros en la chaqueta que lleva porque si no, no os vais a enterar de lo que dice.

El nuevo experimento, por el contrario, pondría a la esfera de cristal en dos lugares completamente distintos a la vez, sin que se solapen. Según Romero-Isart:

En nuestra propuesta el centro de masa se coloca en una superposición de localizaciones espaciales separadas por una distancia mayor que el tamaño del objeto.

En experimentos de interferometría atómica previos se ha logrado una buena separación de moléculas de fullereno y e incluso partículas con unos cientos de átomos se han colocado en estados de superposición distintos, pero en este nuevo proyecto se utilizará un objeto macroscópico de verdad.

Esto será particularmente valioso en el estudio de la mecánica cuántica, según los investigadores.

Fuente: New Scientist