Un puñado de monedas cae sobre la mesa. Mientras giran, cada una puede caer cara o cruz: eso es la incertidumbre cuántica. Pero en cuanto caen, la imagen se vuelve definida, clásica. Así, aproximadamente, el ruido destruye el orden cuántico y lo convierte en desorden ordinario. Sin embargo, los físicos sospecharon que incluso en las monedas caídas hay una simetría oculta, no en cómo quedaron, sino en cómo podrían haber quedado.
Este orden oculto se denominó ruptura espontánea de simetría de fuerte a débil. No se puede notar simplemente mirando el resultado; hay que examinar el propio proceso de caída. En un experimento con átomos de litio enfriados, los científicos utilizaron un microscopio de gas cuántico que fotografía partículas individuales. Pero la imagen mostraba solo caos: los átomos, perturbados por interferencias láser, perdían la coherencia cuántica. Para revelar la estructura invisible, fue necesario aplicar un algoritmo de aprendizaje automático. Este comparaba la imagen real con una versión ideal, "no contaminada".
Luego, los físicos añadieron una red óptica, un patrón periódico de luz que obligó a los átomos a alinearse en fila. Esto llevó al sistema de un estado conductor a un estado aislante, y la simetría oculta se rompió bruscamente. Esta transición es una indicación directa de que detrás de la destrucción de la información cuántica hay un principio geométrico claro. Es similar al que describe la fusión del hielo o la imantación del hierro. Solo que aquí el "derretimiento" no ocurre en el espacio, sino en el propio concepto de orden.
El resultado nos devuelve a la mesa con las monedas. Incluso en el completo desorden de caras y cruces hay un hilo invisible que las conecta con el momento del lanzamiento. Al capturar este hilo en el experimento, aprendemos no solo a tolerar el ruido en los dispositivos cuánticos, sino a utilizarlo como herramienta, por ejemplo, para proteger la memoria cuántica de errores.
El microscopio de gas cuántico utilizado en el experimento puede distinguir átomos individuales en una red óptica con una precisión de 0,5 micrómetros, aproximadamente 100 veces más fino que un cabello humano.
En la novela "Anathema" de Neal Stephenson, las computadoras cuánticas funcionan en torres aisladas para evitar la decoherencia; aquí, en cambio, los científicos han encontrado la manera de sacar provecho del propio ruido.