Foto: William-C / Flickr

Un gato en una caja con una botella de gas venenoso y un dispositivo activado por una única partícula radioactiva. Un equipo de físicos ha encontrado la manera de reproducir el mítico experimento imaginado por Erwin Schrödinger para explicar la superposición de estados cuánticos.

El experimento, por fortuna, no requiere de la participación de ningún gato real. En su lugar han usado una onda de luz. La cuestión es que este “gato” óptico tiene una cualidad única: se puede aumentar de tamaño. Ello permitirá explorar una frontera a la que nadie había podido llegar hasta ahora: el límite entre la física cuántica y la clásica.

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A día de hoy tenemos dos modelos separados de la física. El primero es el de la física clásica, que se aplica a nivel macroscópico y estudia fenómenos como la mecánica clásica y de fluidos, la teoría del caos o la termodinámica. El segundo modelo es el de la física cuántica, que se aplica al universo subatómico que engloba la teoría atómica, la física de la materia condensada, la física nuclear, o la física de partículas. Ambos modelos no son compatibles, pero la ciencia no sabe exactamente dónde está el límite entre uno y otro. ¿Se pueden aplicar las leyes de la física cuántica a objetos macroscópicos?

Representación gráfica del experimento imaginado por Schrödinger. El gato está a la vez vivo y muerto y su estado no puede conocerse hasta que se abra la caja. La medición confirma un resultado pero destruye la superposición. Foto: Wikipedia

Un equipo de físicos del Centro Cuántico de Rusia y la Universidad de Calgary, en Canadá, ha encontrado una posible manera de averiguar este límite, si es que existe, y consiste en criar “gatos” cuánticos. Esos gatos son ondas de luz coherentes superpuestas en las que los campos electromagnéticos apuntan en dos direcciones al mismo tiempo.

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El caso es que haciendo pasar esas partículas por un dispositivo, los investigadores han logrado aumentar la energía de la onda y su amplitud. El experimento puede repetirse varias veces, y la idea de sus creadores es llevarlo al terreno macroscópico para averiguar si las leyes de superposición de la física cuántica siguen aplicándose. Si lo logran, este hermoso gato cuántico de luz podría aportar las claves que necesitamos para escribir por fin un modelo unificado de la física. [Nature Photonics vía Phys.org]