El entrelazamiento cuántico — fenómeno en el que los estados de dos o más partículas están correlacionados independientemente de la distancia entre ellas — suele vincular propiedades internas como el espín o la polarización. Sin embargo, en un nuevo trabajo se ha logrado por primera vez el entrelazamiento de las propias posiciones de dos átomos en el espacio. Imagina una pareja de bailarines: el movimiento de uno solo es posible si la pareja se congela, pero quién dará el paso no está predeterminado debido a la incertidumbre cuántica fundamental. Esta analogía simplifica la esencia: en realidad se trata de una superposición de estados donde los átomos comparten un único estado cuántico, pero sus posiciones individuales permanecen indeterminadas hasta la medición.

La clave del experimento es el uso de los llamados átomos gigantes. Mediante espectroscopía láser de precisión —técnica que permite controlar con exactitud las transiciones energéticas en los átomos — se lleva al electrón a una órbita lejana y el átomo se "hincha", aumentando su tamaño miles de veces. Estos átomos de Rydberg experimentan una fuerte repulsión mutua, por lo que no pueden estar excitados simultáneamente: si uno se vuelve gigante, el otro permanece en el estado fundamental. En el experimento, un pulso láser que se propaga a la velocidad de la luz —la velocidad máxima de transmisión de señales en el vacío — empujaba a uno de los átomos. Si este pasaba al estado gigante, el otro se congelaba, y viceversa. Así nacía el entrelazamiento de posiciones: un átomo resulta desplazado en el espacio y el otro no, pero cuál de ellos permanece indeterminado hasta el momento de la medición.

La distancia entre las posiciones posibles de los átomos es de cientos de micras —en la escala del mundo atómico, esto equivale a separar a dos personas por kilómetros. Este entrelazamiento espacial abre perspectivas para crear sistemas cuánticos híbridos: podría servir de puente entre elementos cuánticos estacionarios, como átomos o iones, y partículas de luz en movimiento —los fotones—, lo cual es crucial para las redes cuánticas del futuro.