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El campo magnético de la Tierra no es constante: tiembla por el viento solar, por tormentas lejanas, por el funcionamiento del metro. Para notar esas vibraciones se necesita un instrumento que no vibre por sí mismo. Los físicos han construido uno con átomos de iterbio enfriados casi hasta el cero absoluto.

En un gas ordinario, los átomos se mueven caóticamente y su señal se desvanece en milisegundos. Aquí, los átomos de iterbio están fijos en las celdas de una red óptica, como huevos en un cartón. Dos isótopos: iterbio-171 con espín 1/2 y iterbio-173 con espín 5/2. El espín es un pequeño imán dentro del átomo. Juntos miden el campo magnético, y la diferencia de sus respuestas permite restar el ruido común. El resultado es un comagnetómetro: dos sensores en uno.

La principal dificultad es que la luz que atrapa a los átomos también altera sus espines. El campo de luz gira ligeramente cada espín, como una corriente de agua desvía un bote ligero. Para evitarlo, la polarización de la luz se alineó estrictamente de forma lineal, y para el iterbio-173 se usó un estado de gato de Schrödinger — una superposición de dos orientaciones opuestas del espín donde los desplazamientos se cancelan mutuamente. Así, ambos isótopos pudieron ser interrogados simultáneamente con alta precisión.

¿Qué se logra con esto? Una supresión del ruido magnético de más de 30 000 veces. La relación de los momentos magnéticos nucleares se midió con una precisión de 4 partes por millón. Esa sensibilidad permite buscar interacciones ultradébiles que no encajan en el modelo estándar, por ejemplo, campos de partículas hipotéticas de materia oscura.

Ahora los físicos tienen una plataforma donde los estados cuánticos viven un minuto, no un instante. Es un paso hacia sensores que detectarán lo que antes era indistinguible en medio del ruido térmico.