Cómo acelerar los relojes nucleares mil veces ✎ exprés

Original: "Shortcut to Adiabatic Isomeric Population Transfer of the $$^{229}\mathrm{Th}$$ Nucleus via Hyperfine Electronic Bridge"
· Bo Liu, Wu Wang, Yong Li
arXiv:2606.00748 · 2026-05-30 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 1 min
Los físicos han encontrado la manera de conmutar el estado del núcleo de torio-229 en microsegundos en lugar de décimas de segundo.

En lo más profundo del núcleo atómico del torio-229 se esconde una palanca tiesa. Para moverla de una posición a otra hay que aplicar fuerza, y normalmente eso requiere tiempo. Este isótopo tiene dos niveles de energía muy cercanos, y la transición entre ellos puede inducirse con un pulso láser. Pero si se actúa con brusquedad, la palanca puede atascarse; si se es demasiado cauteloso, el proceso se alarga demasiado.

Hasta hace poco, los físicos usaban un método de redirección suave: movían la palanca lentamente, cambiando poco a poco el punto de apoyo. Funcionaba, pero tomaba cientos de milisegundos, una eternidad para los procesos nucleares. En el nuevo trabajo, los autores encontraron un atajo: añadieron un pulso láser adicional que actúa como un empujón brusco en el momento justo. Este enfoque permitió conmutar el estado nuclear del torio-229 en solo cientos de microsegundos, manteniendo casi el 80% de los intentos exitosos.

La transición entre los niveles del núcleo de torio-229 es tan estrecha que podría usarse para construir relojes con una precisión de un segundo en miles de millones de años.

Este resultado es importante para crear relojes nucleares ultraprecisos, que serán decenas de veces más estables que los atómicos actuales. Además, manipular los estados nucleares abre el camino al estudio de efectos sutiles en la interacción entre la corteza electrónica y el núcleo, un área llena de misterios. Quizás en el futuro estos métodos permitan incluso controlar la desintegración radiactiva.

Ahora que la palanca dentro del núcleo responde a un control rápido y preciso, se abre la puerta a nuevos descubrimientos para los físicos.

La energía de la transición isomérica en el torio-229 es de unos 8,3 electronvoltios, un millón de veces menor que las transiciones nucleares típicas, por lo que puede excitarse con un láser ultravioleta ordinario.

En la novela 'Luz de otros tiempos' de Peter Watts, las naves alienígenas usan transiciones nucleares exóticas para comunicarse; quizás el torio-229 sería el primer paso hacia esa tecnología.

Científicos
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterMax Planck
Conceptos
transición no adiabática torio 229 reloj óptico nuclear nanosegundo interfaz cerebro-computadora