El espacio vacío no está tan vacío como parece. Según la teoría cuántica, el vacío está lleno de partículas que continuamente se crean y se destruyen. En 1976, el físico Bill Unruh demostró que si un observador se mueve con aceleración, ese «caldo cuántico» se convierte para él en un auténtico baño caliente: el efecto Unruh. Pero las aceleraciones alcanzables en el laboratorio son demasiado pequeñas para notar el más mínimo aumento de temperatura. Hasta ahora no ha habido mediciones directas.
El nuevo trabajo propone una vía alternativa. En lugar de acelerar un detector en el espacio ordinario, los autores utilizan una variante «temporal» del efecto. Esta se relaciona con cómo los campos sin masa se entrelazan entre los conos de luz pasado y futuro. Para que este efecto se manifieste, se necesita un detector cuya frecuencia cambie según una ley especial, como si se moviera en un tiempo curvado. Para implementarlo se ha recurrido a un circuito superconductor: el fluxonio. Se trata de un diminuto circuito de aluminio sobre un sustrato de silicio, enfriado casi hasta el cero absoluto. En él surgen de forma natural dos estados fundamentales casi degenerados y un estado excitado, formando un sistema Λ (tres niveles donde las transiciones están permitidas entre el nivel superior y cada uno de los inferiores, pero no entre los inferiores).
Controlando el flujo magnético a través del circuito, la frecuencia del estado excitado se modifica durante el propio experimento, en tiempo real, no mediante un movimiento acelerado. Gracias a esto, el detector acumula una fase geométrica (un desplazamiento que depende solo del camino recorrido en el espacio de parámetros, no de la velocidad del movimiento). Los cálculos muestran que en 530 nanosegundos la población del estado fundamental se desplaza aproximadamente un 10%. Esto es mil veces más perceptible que lo que podrían lograr los antiguos detectores de dos niveles.
Este salto de sensibilidad no es solo un truco técnico. Convierte el efecto Unruh de una curiosidad matemática en algo que se puede «tocar» en la mesa. Si el experimento tiene éxito, será la primera vez que una propiedad fundamental del vacío cuántico se manifieste en un circuito artificial.
El efecto Unruh es un pariente cercano de la radiación de Hawking. En ambos casos, un horizonte (de aceleración o de un agujero negro) divide el espacio de modo que las fluctuaciones del vacío se convierten en partículas reales.
En la novela «Tau Zero» de Poul Anderson, una nave espacial acelera tan intensamente que la tripulación ve cómo la radiación cósmica de fondo se desplaza hacia la luz visible: una ilustración poética de cómo la aceleración altera la percepción del vacío.