Danza cuántica a temperatura ambiente ✛ ✎

Original: "Room-temperature quantum entanglement in a van der Waals material"
arXiv:2509.23170 · 2025-09-27 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 1 min
Por primera vez, físicos sincronizaron los giros de dos partículas en un material plano a condiciones normales.

El entrelazamiento cuántico es como si dos bailarines siempre ejecutaran pasos perfectamente sincronizados, incluso en continentes diferentes. Antes, este dúo solo se lograba en refrigeradores de laboratorio. Ahora, los físicos lo han creado en un cristal plano de nitruro de boro a temperatura ambiente, uniendo el giro de un electrón con el giro del núcleo de carbono-13. Para que el ritmo disruptivo de la multitud de átomos no estropeara la danza, aplicaron un «desacoplamiento dinámico», una técnica que aísla a la pareja de ruidos externos. La sincronía se mantuvo durante 38 microsegundos, lo que en la escala cuántica es toda una eternidad.

Einstein llamaba a esta conexión «fantasmagórica acción a distancia», pero hoy Einstein, Alain Aspect y John Clauser son los padres fundadores de las tecnologías cuánticas que funcionan con entrelazamiento.

El giro nuclear se convirtió en memoria cuántica, aumentando la sensibilidad de los sensores magnéticos hasta poder distinguir moléculas individuales. Un papel clave lo desempeñó la espectroscopia de correlación y el control del desorden cuántico, la entropía. Un hecho inesperado: la estabilidad de la pareja entrelazada a temperatura ambiente resultó suficiente para funcionar dentro de una célula viva. Los biólogos ya están considerando esta herramienta para observar procesos moleculares.

El nitruro de boro es el escenario ideal para la danza cuántica: su estructura en capas amortigua las vibraciones externas, como las paredes de un estudio de grabación.

Las partículas entrelazadas pueden estar en dos estados a la vez; los físicos lo llaman superposición. Solo la medición las obliga a elegir uno.

Los sensores basados en partículas entrelazadas recuerdan al tricorder de «Star Trek», un analizador de materia de bolsillo que distingue átomos.

H = \gamma_e B_0 S_z + \gamma_n B_0 I_z + \mathbf{S} \cdot \mathbf{A} \cdot \mathbf{I}
La energía del sistema es la suma de las energías Zeeman de los espines electrónico y nuclear en el campo magnético y la interacción hiperfina entre ellos.
p(T) = \frac{1 - \langle \sin\phi_1 \sin\phi_2 \rangle}{2} \approx \frac{1 - p_0 \cos(2\pi f_{ac} T)}{2}
La población del estado final oscila con la frecuencia del campo alterno, lo que permite extraer su espectro incluso sin sincronización de fase.
Científicos
Enrico FermiPaul DiracErwin SchrödingerHugh Everett IIIStephen HawkingJacob Bekenstein
Conceptos
nitruro de boro nitruro de boro hexagonal estados de bell entrelazamiento cuántico máximo entrelazamiento cuántico qubit de estado sólido carbono 13 prueba de bell tungsteno materia de quarks temperatura del nitrógeno líquido pares de fotones entrelazados niobio detección con centros NV temperatura ultrabaja milikelvin estroncio tantalio estado de Greenberger-Horne-Zeilinger recocido