Los extraños efectos cuánticos se extienden cientos de kilómetros

   MADRID, 19 Jul. (EUROPA PRESS) -

   En el mundo de los cuantos, partículas infinitesimalmente pequeñas, a menudo se producen comportamientos extraños que desafían a la lógica. Ahora se han observado a gran escala.

   Destaca entre ellos la idea de superposición, en la que los objetos pueden existir en dos o más estados simultáneamente en dos o más estados aparentemente contrarios a la intuición. Por ejemplo, según las leyes de la mecánica cuántica, dos electrones pueden girar hacia la derecha y hacia la izquierda, o estar en reposo y ser excitados, al mismo tiempo.

   El físico Erwin Schrödinger describió algunas consecuencias extrañas de la idea de la superposición hace más de 80 años, con un experimento mental que proponía que un gato atrapado en una caja con una fuente radiactiva podría estar en un estado de superposición, considerado a la vez vivo y muerto, según las leyes de la mecánica cuántica. Desde entonces, los científicos han demostrado que, efectivamente, las partículas pueden estar en superposición, en escalas subatómicas cuánticas. Pero saber si tales fenómenos extraños se pueden observar en nuestro mundo más grande y cotidiano es una cuestión abierta.

   Ahora, físicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han encontrado que las partículas subatómicas llamadas neutrinos pueden estar en superposición, sin identidades individual, cuando viajan cientos de kilómetros. Sus resultados, que se publicarán a finales de este mes en la revista Physical Review Letters, representan la distancia más larga a la que la mecánica cuántica ha sido probada hasta la fecha.

   El equipo analizó datos sobre las oscilaciones de los neutrinos, partículas subatómicas que interactúan muy débilmente con la materia y que pasan a través de nuestros cuerpos a miles de millones por segundo sin ningún efecto. Los neutrinos pueden oscilar, o cambiar entre varios 'sabores' distintos, a medida que viajan por el universo a velocidades cercanas a la de la luz.

   La Investigadores obtuvieron los datos del Main Injector Neutrino Oscillation Search (MINOS) en el Fermilab, un experimento en que los neutrinos fueron producidos a partir de la dispersión de partículas aceleradas de alta energía en una instalación cerca de Chicago, para ser enviados a un detector en Soudan, Minnesota, a 735 kilómetros de distancia. Aunque los neutrinos salen de Illinois con un 'sabor', pueden oscilar a lo largo de su viaje, llegando en Minnesota con un 'sabor' completamente diferente de llamadas.

   El equipo del MIT estudió la distribución de sabores de neutrinos generados en Illinois, en comparación con los detectados en Minnesota, y encontró que las distribuciones pueden explicarse más fácilmente por los fenómenos cuánticos: mientras los neutrinos aceleraron entre el reactor y el detector, estuvieron estadísticamente con más probabilidad en un estado de superposición, sin sabor o identidad definida.

   Lo que es más, los investigadores encontraron que los datos estaban en "alta tensión" con descripciones más clásicas de cómo la materia debe comportarse. En particular, es estadísticamente improbable que la información podría explicarse por cualquier modelo de la clase que Einstein buscó, en los que los objetos siempre serían expresión de propiedades definidas más que existir en superposiciones.

   "Lo que es fascinante es que muchos de nosotros tendemos a pensar en la mecánica cuántica aplicada a escalas pequeñas," dice David Kaiser, profesor de Historia de la Ciencia y de Física en el MIT. "Pero resulta que no podemos escapar de la mecánica cuántica, incluso cuando describimos los procesos que suceden a grandes distancias. No podemos detener nuestra descripción mecánica cuántica incluso cuando las cosas dejan entrar en un estado y entran en otro, viajar cientos de millas. Creo que es impresionante ".