Impresión artística de dos espines nucleares, entrelazados remotamente a través de la puerta geométrica aplicada mediante el electrón. EP
7.000 átomos de sodio metálico para hacer 'crecer' al gato de Schrödinger: físicos crean la mayor superposición cuántica
Aunque la teoría de mecánica cuántica no prohíbe que algo enorme aparezca superpuesto, en la práctica este estado no se observa.
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En un laboratorio de la Universidad de Viena, el "gato de Schrödinger" no maúlla ni se puede acariciar: es una motita metálica de sodio, de apenas unos ocho nanómetros de diámetro, formada por más de 7.000 átomos. Lo llamativo no es su tamaño —minúsculo para cualquier regla—, sino su comportamiento. Durante unos instantes, su posición deja de ser una coordenada única y pasa a describirse como una superposición, una nube de posibilidades que se solapan y se interfieren.
Ese es el truco que ha permitido a un equipo austríaco lograr lo que muchos ven como un nuevo récord en "cuán grande" puede ser un objeto que conserve rasgos inequívocamente cuánticos. La mecánica cuántica, en teoría, no prohíbe que algo enorme esté en superposición. En la práctica, el mundo cotidiano parece llevar la contraria: una taza, un móvil o un gato real no se difuminan entre varios lugares.
La explicación estándar apunta a la decoherencia: basta con que el sistema interactúe con su entorno (choques con moléculas de aire, radiación térmica, vibraciones) para que esa delicada fase cuántica se degrade y el comportamiento "clásico" se imponga. Es una idea central en décadas de trabajo teórico y experimental sobre cómo emerge lo macroscópico a partir de lo cuántico.
Entre lo cuántico y lo cotidiano
Para empujar ese límite, el grupo construyó una plataforma que combina dos obsesiones de la física experimental: frío y vacío. Primero fabricaron pequeños "racimos" neutros de sodio, como nanopartículas formadas por entre 5.000 y 10.000 átomos, dentro de una mezcla de helio y argón enfriada hasta 77 kelvin, que es aproximadamente −196 °C (la temperatura del nitrógeno líquido). Luego los expulsaron en forma de haz, como si fuera un "chorro" muy fino, a velocidades cercanas a 160 metros por segundo (algo así como más de 500 km/h).
El reto viene por su tamaño: con masas por encima de 170.000 daltons, estas partículas son tan "pesadas" que su longitud de onda de De Broglie —la idea cuántica de que también pueden comportarse como onda— se vuelve minúscula, del orden de femtómetros (una escala comparable a la de los núcleos atómicos). Con una onda tan corta, no sirve el método clásico de hacer interferencias a larga distancia como en una difracción convencional: el patrón sería casi imposible de resolver. Por eso tuvieron que recurrir a un enfoque distinto, un interferómetro de campo cercano, que permite detectar interferencias sin necesitar grandes trayectos y está pensado precisamente para trabajar con ondas de materia extremadamente pequeñas.
Por eso, la pieza central del experimento es un interferómetro de Talbot–Lau, que puede imaginarse como una "máquina de hacer franjas" cuánticas usando tres rejillas. La gracia es que esas rejillas no son placas con rendijas hechas en metal o silicio: aquí son rejillas de luz. En concreto, emplean luz ultravioleta para generar ondas estacionarias (como un "oleaje" de luz que queda fijo en el espacio) y eso crea un dibujo periódico, repetido, que actúa como si fuera un enrejado invisible.
Las tres rejillas están colocadas una detrás de otra, separadas aproximadamente 0,983 metros. Y comparten un "paso" o periodo espacial de d = 133 nanómetros. Es decir, el patrón se repite cada 133 nm, como si fuera un peine extremadamente fino que va marcando "por dónde" es más probable que atraviesen los cúmulos de sodio.
Rejillas de luz y patrón cuántico
El experimento terminó dando justo la "firma" que se buscaba: franjas de interferencia con cúmulos de sodio de alrededor de ocho nanómetros. Dicho de forma sencilla, al medir la señal aparece un dibujo de bandas claras y oscuras, como un patrón de "rayas", que no encaja con una explicación puramente clásica basada en trayectorias independientes o en efectos geométricos tipo moiré. Además, el contraste de esas rayas (la visibilidad) sigue lo que predice la teoría cuántica, lo que refuerza la idea de que no se trata de un truco óptico ni de un efecto de alineación, sino de interferencia de onda de materia.
La comparación más visual es la de los electrones o las moléculas. En esos casos, lo sorprendente es que algo que asociamos a "bolitas" también se comporta como onda y puede interferir consigo mismo. Aquí se traslada el mismo principio a un objeto mucho más masivo. En lenguaje más llano: no es que el cúmulo se "parta", sino que el experimento obliga a describir el centro de masas con una función de onda que queda extendida entre alternativas posibles. La propia publicación lo expresa como un estado "tipo gato de Schrödinger": una superposición cuya extensión espacial supera el tamaño de la partícula por más de un orden de magnitud (más de diez veces).
![Bartomeu Monserrat, profesor de Cambridge y Premio Investigador Joven en Física Teórica.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2022\/12\/15\/ciencia\/investigacion\/726188354_229523816_320x180.jpg"])
Para cuantificar cuán "macroscópico" es ese efecto, el equipo usa una medida llamada macroscopicidad cuántica y obtiene μ = 15,5. Es una forma de poner una cifra a algo que no se entiende bien solo con "pesa mucho" o "está muy separado". Hay experimentos con mucha masa pero separación minúscula, y otros con separación grande pero objetos muy ligeros; esta métrica intenta combinar ambos factores en un mismo número.
El salto se aprecia mejor con el contexto de la interferometría de materia. Hace años, los hitos con moléculas orgánicas muy pesadas ya dejaron claro que el comportamiento ondulatorio no es solo cosa de lo microscópico "simple". En paralelo, los átomos fríos llevaron la delocalización a escalas enormes (se llegó a informar de superposiciones atómicas de hasta medio metro, un récord más ligado a la distancia que al tamaño del objeto). La novedad del sodio en Viena es que abre una ruta experimental robusta con nanopartículas metálicas, un material y un régimen que hasta ahora eran muy difíciles de hacer "interferir" de forma limpia.
![Cirac es director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2025\/11\/07\/actualidad\/1003744004792_259817913_320x180.jpg"])
Además del espectáculo conceptual, hay una razón por la que este tipo de experimentos se publican en letras grandes. Funcionan como un banco de pruebas para ideas que intentan explicar por qué, en la vida cotidiana, no vemos superposiciones. Algunas propuestas predicen que la coherencia debería desaparecer al aumentar masa y tiempo de propagación, incluso si el sistema está bien aislado. El artículo de Nature lo plantea explícitamente: si esas modificaciones fuesen necesarias, aquí debería notarse como un apagón de franjas; pero las franjas aparecen, lo que refuerza que la mecánica cuántica estándar sigue funcionando en esta escala experimental.
La lectura tecnológica también está ahí: esto no es un ordenador cuántico de 7.000 átomos "en dos sitios" resolviendo problemas. Pero sí alimenta una idea práctica: si el universo impusiera un límite duro a la superposición a partir de cierto "tamaño", construir dispositivos cuánticos escalables sería todavía más difícil. Y, al mismo tiempo, la ingeniería necesaria para mantener coherencia es la misma que está detrás de sensores cuánticos cada vez más precisos.
