Una orquesta donde cada músico toca su propia parte y juntos crean una melodía compleja: así se ve una nube de átomos cuyos espines (rotaciones intrínsecas, como diminutas peonzas) oscilan de manera coordinada. Normalmente, estas peonzas se comportan de forma independiente. Pero si las colocamos entre dos espejos y las iluminamos, ocurre algo sorprendente: la luz y los átomos comienzan a 'cantar' al unísono, entrelazándose entre sí.
En el nuevo trabajo, los físicos muestran cómo en ese conjunto nace un estado de 'gato de Schrödinger' — un objeto cuántico que está simultáneamente vivo y muerto, es decir, en una superposición de dos estados opuestos. Solo que aquí el 'gato' no es uno solo, sino que está formado por miles de átomos. Sus espines apuntan a la vez hacia arriba y hacia abajo. La clave del éxito es trabajar cerca de la transición de fase superradiante: es como si la orquesta de repente tocara tan fuerte y tan coordinada que el sonido se escapara mucho más allá de la sala. En ese momento, el sistema se vuelve hipersensible. Incluso una medición débil — contar los fotones que salen del resonador — permite 'recortar' el estado deseado del coro general.
Los autores realizaron simulaciones numéricas y cálculos analíticos, confirmando que este método funciona. Además, encontraron una conexión con el conocido procedimiento de 'sustracción de fotones' en óptica: allí también se obtienen gatos, pero para rayos de luz individuales. Aquí, el papel de los fotones lo juegan las excitaciones colectivas de toda la nube atómica. Esto no es solo una analogía bonita: señala un profundo parentesco entre la óptica cuántica y la física de muchos cuerpos.
Este enfoque podría convertirse en la base de nuevas tecnologías cuánticas, donde la información se codifica no en partículas individuales, sino en conjuntos enteros, resistentes a las perturbaciones. Y quién sabe, quizás algún día estas 'orquestas' suenen en computadoras cuánticas o sensores de ultra precisión, con la propia luz como director.
El estado de 'gato de Schrödinger' para un solo átomo es una rareza, pero para una nube de miles de átomos ya es casi algo cotidiano: estos objetos viven más tiempo y son más fáciles de controlar, porque los efectos colectivos protegen la superposición cuántica de la destrucción.
En la novela 'El ladrón cuántico' de Hannu Rajaniemi, los estados cuánticos colectivos se utilizan para almacenar conciencias: estos 'gatos' de muchas partículas podrían convertirse en las celdas de memoria ideales del futuro lejano.