Gravedad que repele: la superposición cuántica contra la atracción

Original: "Effective Repulsive Action of Gravitational Quantum Superpositions Under Postselection"
· Sougato Bose, Lev Vaidman
arXiv:2602.22715 · 2026-02-26 · CC BY 4.0 · 3 min
La superposición cuántica de masas puede convertir la atracción gravitatoria en repulsión.

La gravedad atrae. Lo sabe cualquiera que haya dejado caer una taza. Pero en el mundo cuántico, donde una partícula puede estar en varios lugares a la vez, incluso esa verdad se resquebraja. Unos físicos han propuesto un experimento en el que una fuente de gravedad, repartida por dos trayectorias, obliga a una masa de prueba a alejarse tras una medición ingeniosa. Un director de orquesta invisible que hace tocar a la orquesta al revés: así puede describirse este efecto.

El esquema del experimento es elegante. Dos nanocristales, uno mil veces más pesado que el otro, están separados por una distancia de 20 micrómetros (la quinta parte del grosor de un cabello humano). La fuente pesada atraviesa un interferómetro de Stern-Gerlach, un aparato que separa las trayectorias de las partículas según su espín, y acaba en una superposición cuántica: está a la vez más cerca y más lejos de la masa de prueba. Después, la fuente se somete a postselección, es decir, se seleccionan los eventos según el resultado de una medición posterior. Se elige un desenlace poco frecuente, aquel en el que el valor débil de la proyección sobre la trayectoria cercana se vuelve anómalamente grande y negativo: la partícula parece hallarse en un lugar donde está «menos que ausente». Justamente ese efecto paradójico cambia el signo del impulso gravitatorio.

El valor débil de la proyección puede ser negativo y mayor que la unidad en módulo: la partícula parece estar presente con probabilidad negativa. Este truco cuántico convierte la atracción en repulsión.

La probabilidad de semejante desenlace es pequeña: solo 2.5×10⁻⁵ por intento. Pero la ganancia es enorme. La masa de prueba recibe un impulso dirigido en sentido contrario a la fuente y, en 10 segundos, se desplaza 1 ángstrom, que es el tamaño de un átomo. Para captar el evento de repulsión harán falta unos 4×10⁷ experimentos repetidos. Las cifras suenan intimidantes, pero la técnica actual de levitación de nanopartículas y de mediciones de precisión ya se está acercando a esos umbrales.

Hasta ahora, la cuanticidad de la gravedad se buscaba a través del entrelazamiento: si dos cuerpos masivos intercambian gravitones, sus estados deben quedar entrelazados. Aquí el camino es otro. No hace falta crear un estado entrelazado entre las masas; basta con la interferencia de amplitudes en la propia fuente. El éxito del experimento sería una evidencia directa de que el campo gravitatorio puede encontrarse en una superposición de estados y, por tanto, de que el espacio-tiempo obedece a las leyes de la mecánica cuántica. Es un paso hacia la solución de uno de los grandes enigmas de la física: cómo conciliar la teoría general de la relatividad con la teoría cuántica.

El director de orquesta invisible que hace tocar a la orquesta al revés es una metáfora que ahora cobra cuerpo. Si el experimento sale bien, veremos por primera vez cómo la naturaleza cuántica de la gravedad se manifiesta no en las ecuaciones, sino en el movimiento de partículas reales. Y entonces, quizá, quedará claro por qué nuestro mundo clásico, con su atracción implacable, es solo una de las caras de la realidad cuántica.

El valor débil de la proyección puede ser negativo y mayor que uno en módulo, lo que da la impresión de que la partícula está en un lugar donde hay «menos que nada». Justamente ese efecto paradójico convierte la atracción en repulsión.

La idea de una repulsión gravitatoria recuerda vagamente a la «gravitsapa» de la película «Kin-dza-dza!», pero allí es pura fantasía y aquí es una consecuencia rigurosa de la mecánica cuántica.

Conceptos
gravedad cuántica