En el laboratorio hay un láser que dispara un pulso de luz más corto que una milmillonésima de segundo. Ese pulso no es corriente: está hecho de «vacío comprimido», un estado cuántico en el que el ruido de una característica de la luz se suprime y el de otra se amplifica. Esa luz transporta hasta diez billones de fotones en un solo modo, y su naturaleza cuántica no se manifiesta en el brillo, sino en la fina superposición de campos posibles. La materia sobre la que incide el pulso debe pasar, en esos instantes, a un estado que normalmente exige una preparación larga y cuidadosa.
Durante mucho tiempo pareció que la luz por sí sola no bastaba: tras la interacción, la materia queda en una mezcla clásica de estados, como si los patrones cuánticos se hubieran desdibujado. La causa está en el entrelazamiento entre luz y materia: cada desenlace posible del campo deja su propia huella y, sin información adicional, esas huellas se suman en algo promedio, carente de nitidez cuántica. Pero si después de que la luz atraviesa la muestra se hace una sola medición de su «cuadratura» (es decir, de una componente del campo eléctrico), el panorama cambia. El resultado de la medición actúa como un filtro que selecciona de la mezcla solo aquellos estados de la materia compatibles con el valor observado.
Esa selección no es arbitraria. Para un conjunto de sistemas de dos niveles (como átomos con dos niveles de energía) funciona como un filtro gaussiano sobre la polarización eléctrica: el estado que se selecciona con más fuerza es el de polarización nula, conocido como estado de Dicke. En él todas las partículas «miran» colectivamente hacia un mismo lado, lo que da una sensibilidad a las influencias externas que crece como el cuadrado del número de partículas. La información cuántica de Fisher, medida de esa sensibilidad, alcanza el valor N²/2+1, lo que indica entrelazamiento macroscópico.
Después entran en juego los términos contrarrotantes de la interacción. Provocan una transición estroboscópica: el estado de Dicke se convierte en uno tipo gato, es decir, una superposición de dos estados macroscópicamente distinguibles, como en el famoso gato de Schrödinger, solo que aquí, en lugar de un gato vivo y otro muerto, hay dos direcciones opuestas de polarización. El tiempo de preparación viene determinado por la inversa de la intensidad efectiva del campo y, con parámetros realistas, se sitúa en el rango de los attosegundos: son milésimas de femtosegundo.
Volvamos al láser del laboratorio. Su pulso no es una simple ráfaga brillante, sino una herramienta que, en una sola pasada y con una sola medición, recorta del ruido cuántico el patrón deseado. Ese patrón puede usarse en sensores que detectan cambios del campo magnético o de la gravedad con más precisión de la que permite el límite habitual. Y todo ello ocurre más rápido de lo que tarda la materia en perder la coherencia cuántica por su interacción con el entorno.
Un vacío comprimido brillante puede contener hasta $10^{13}$ fotones en un solo modo, una cifra comparable al número de estrellas de una galaxia pequeña. Al mismo tiempo, su naturaleza cuántica se manifiesta en la superposición de estados coherentes, y no simplemente en el ruido.
La idea de la superposición cuántica macroscópica resuena con el gato de Schrödinger, y la creación de estados de la materia tipo gato recuerda a las tramas sobre computadoras cuánticas, donde esos estados se usan para calcular.