El entrelazamiento cuántico es como una telaraña invisible que conecta partículas, incluso si están muy separadas. En sistemas grandes —por ejemplo, en un trozo de material— esta telaraña puede tejer rápidamente alrededor de todos los átomos, o enredarse en un nudo y quedarse quieta. El primer caso se llama caos cuántico; el segundo, localización. Entender cuándo y por qué ocurre la transición de uno a otro es importante para crear nuevos materiales y computadoras cuánticas.
Pero medir esta telaraña directamente no es tarea fácil. Normalmente se requieren manipulaciones complejas de cada átomo por separado, como si hubiera que tirar de cada hilo para entender el patrón. En el nuevo trabajo, los físicos idearon una manera de evitar ese control tan fino. Tomaron un simulador cuántico comercial de átomos neutros (un dispositivo donde los átomos flotan en el vacío, sostenidos por pinzas láser) y aplicaron un método ingenioso: cambiaban localmente la energía de los átomos mientras activaban un campo común para todos. Esto permitió "sacudir" el sistema y, a partir de la respuesta, reconstruir el panorama del entrelazamiento.
El experimento en el simulador Aquila mostró cómo la adición de desorden —desplazamientos aleatorios de energía en diferentes átomos— cambia el comportamiento de la telaraña. Sin desorden, el entrelazamiento se propagaba rápidamente de átomo en átomo, como fuego en pasto seco. Pero cuando el desorden se volvía lo suficientemente fuerte, la propagación se ralentizaba y se atascaba: la telaraña se enredaba en madejas locales, incapaz de abarcar todo el sistema. Esta transición del caos a la localización se pudo resolver claramente en el tiempo, a pesar de las inevitables interferencias del entorno.
Este enfoque abre el camino para un uso más amplio de los simuladores analógicos. Ya no es necesario saber controlar cada átomo por separado; bastan acciones burdas pero inteligentes. Y así se podrá mirar aún más profundamente en el mundo de la física cuántica de no equilibrio. Entonces, la telaraña invisible del entrelazamiento, que los físicos han espiado en este experimento, se volverá un poco más comprensible —y con ella, las leyes que gobiernan la propia trama de la realidad.
Los átomos neutros en el simulador se mantienen a temperaturas de millonésimas de grado por encima del cero absoluto, más frío que el espacio exterior.