Una gota de tinta cae en un vaso de agua y, al cabo de un minuto, ya no se puede decir dónde cayó exactamente. En el mundo cuántico es aún más dramático: la información sobre un evento local se dispersa por todo el sistema tan rápido que cualquier sensor puntual deja de sentir algo pronto. Esto se llama deslocalización, y para los sensores cuánticos suena a sentencia.
Pero los físicos han encontrado una escapatoria. En la cadena de Kitaev, un modelo teórico de nanohilos superconductores, pueden surgir modos especiales de Majorana. Son excitaciones que se comportan como mitades de un electrón: cada una tiene dos 'personalidades' (cuadraturas) y, en la fase topológica, se separan físicamente hacia extremos opuestos de la cadena. Una mitad vive a la izquierda, la otra a la derecha. Es precisamente esta separación espacial, según mostraron los autores, la que fija la información cuántica de Fisher (QFI), una medida de sensibilidad, en un valor no nulo. Incluso después de un tiempo exponencialmente grande comparado con el tamaño del sistema, un sensor en un extremo sigue sintiendo lo que ocurrió en el otro.
No es solo resistencia al ruido. Surge una asimetría en el eje de codificación: la señal en el borde izquierdo lleva información sobre una fase a la que el borde derecho no responde. Esta memoria 'unilateral' no se puede confundir con una señal localizada ordinaria dentro de la brecha. Las simulaciones numéricas lo confirmaron: incluso un desorden moderado en los nodos (como si algunos átomos de la cadena se desplazaran ligeramente) no borra la asimetría. Y con interacciones que conservan la paridad del número de partículas, la meseta en el borde sigue brillando en tiempo real.
El protocolo es ridículamente simple: se prepara la cadena en un estado producto, se deja evolucionar bajo el hamiltoniano y se lee la señal de un único nodo. Nada de estados entrelazados complicados, nada de tomografía. La topología protege la información por sí sola, como la forma del recipiente determina hacia dónde fluye el líquido.
Así, la gota de tinta deja de difuminarse. La fase topológica la encierra en dos puntos fijos, y aunque pase una eternidad, se puede decir dónde cayó.
Los modos de Majorana llevan el nombre del físico italiano Ettore Majorana, quien desapareció misteriosamente en 1938. Sus partículas son las únicas que son su propia antipartícula.
En la serie 'The Expanse', la protomolécula alienígena utiliza defectos topológicos para comunicarse instantáneamente a través de cualquier distancia, casi como nuestras cuadraturas separadas.