Un grano de metal con 10.000 átomos mantuvo el estado cuántico de estar en dos sitios a la vez

Un grupo de físicos ha colocado una partícula de metal compuesta por hasta 10.000 átomos en un estado en el que ocupó simultáneamente dos posiciones ligeramente separadas. El cúmulo apenas es visible — mide cerca de ocho nanómetros — pero es mucho mayor y mucho más pesado que cualquier objeto previamente puesto en una superposición cuántica verificada. Por primera vez, la rareza de manual habitualmente reservada a átomos sueltos y moléculas pequeñas se ha demostrado en un trozo real de metal sólido.

Una superposición cuántica es la situación en la que una partícula se comporta, mientras permanezca aislada de su entorno, como si estuviera en más de un sitio a la vez. La famosa imagen del gato de Schrödinger es la versión popular, pero la versión de laboratorio es más sobria y más reveladora: se hace pasar la partícula por una disposición precisa de obstáculos y se observa el patrón donde aterriza. Si interfiere consigo misma, estuvo en dos lugares por el camino. Si no, se comportó como un objeto clásico.

Los cúmulos de sodio empleados pesan más de 170.000 unidades de masa atómica, lo que sitúa la partícula aproximadamente un orden de magnitud por encima del objeto más pesado puesto antes en este estado. La extensión de la superposición fue decenas de veces más amplia que las propias partículas, un régimen que los físicos describen con un parámetro llamado macroscopicidad, donde el nuevo resultado alcanza μ = 15,5.

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El experimento lo han realizado grupos de la Universidad de Viena y de la Universidad de Duisburgo-Essen. El doctorando Sebastian Pedalino figura como autor principal, con Markus Arndt, Stefan Gerlich y Klaus Hornberger como investigadores responsables. La técnica empleada se llama interferometría de ondas de materia de campo cercano. Tres redes de difracción formadas por haces de luz ultravioleta actúan como obstáculos. Los cúmulos las atraviesan una tras otra y la forma en que se acumulan en el detector indica al equipo si cada uno viajó como una onda — en dos sitios a la vez — o como una partícula corriente.

El objetivo del experimento no es habilitar una tecnología nueva. El objetivo es seguir empujando la frontera donde la mecánica cuántica se ha verificado y donde podría romperse. Todas las predicciones de la teoría han resistido hasta ahora, pero la teoría no dice nada sobre por qué los objetos clásicos de la vida cotidiana nunca parecen estar en dos sitios a la vez. Estirar el régimen hacia objetos más pesados y complejos afina esa pregunta, y un eventual fallo de la interferencia a una determinada escala de masa sería evidencia directa de nueva física.

El resultado tiene límites. La señal de interferencia solo aparece a temperaturas ultrafrías y solo durante unos centésimos de segundo de vuelo libre por el aparato, antes de que el gas residual, la radiación y el movimiento térmico destruyan la coherencia. Los cúmulos siguen siendo microscópicos en términos cotidianos. Y el experimento descansa sobre supuestos acerca de las redes ópticas y la fuente de cúmulos que el equipo debe defender frente a explicaciones alternativas, parte de lo que la revisión por pares ha examinado.

Comparado con donde estaba el campo hace un par de décadas, cuando la interferencia se mostró por primera vez en la molécula de carbono de 60 átomos conocida como buckyball, el resultado actual es contundente. El salto de masa es de unos dos órdenes de magnitud sobre aquellas primeras demostraciones y la macroscopicidad es comparablemente mayor. Cada paso hacia objetos del tamaño y la complejidad de un virus o una célula viva es también un paso hacia el punto en el que la intuición deja de ser una guía útil.

El trabajo se publicó en mayo de 2026 en Nature. Los equipos de Viena y Duisburgo-Essen han indicado que su próxima fase apuntará a partículas aún mayores y a distintas composiciones materiales — el escalón natural en esta línea — y explorarán si la técnica de ondas de materia puede servir como sensor de precisión para fuerzas y propiedades a escala nanométrica.

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