En el laboratorio de Stanford, un diminuto resonador mecánico dejó de vibrar de repente, no de forma suave, sino de un tirón, exactamente como lo predecía la mecánica cuántica. Los científicos registraron ese momento en tiempo real por primera vez: el cuanto de sonido, o fonón, pasó de un estado de energía a otro en fracciones de milisegundo.
Los fonones son porciones discretas de vibración, análogas a los fotones de la luz. En el mundo ordinario, el sonido se atenúa gradualmente, como una campana tras el golpe. En el nivel cuántico, la energía cambia a saltos, y ahora los investigadores dirigidos por Amir Safavi-Naini han logrado atrapar ese salto «al vuelo».
La clave del éxito fue un resonador microscópico capaz de «sonar» durante dos milisegundos enteros, un plazo enorme para su tamaño. Durante ese tiempo, el cúbit superconductor conectado al resonador alcanzó a hacer cientos de mediciones y determinar con precisión el momento en que el fonón desapareció al pasar del estado «1» al «0».
El experimento abre el camino a nuevas tecnologías cuánticas. En las computadoras cuánticas, esos saltos suelen ser fuente de errores; saber rastrearlos es un paso importante hacia la corrección de errores. Además, la sensibilidad del dispositivo permitirá crear sensores ultraprecisos, por ejemplo para detectar proteínas individuales dentro de las células.
En perspectiva, el control del sonido cuántico también mejorará los aparatos cotidianos: teléfonos inteligentes, sensores acústicos y otros dispositivos en los que el sonido desempeña un papel clave. El estudio se publicó en la revista Science y pone fin a una búsqueda de un siglo, iniciada ya a comienzos del siglo XX.
Ahora la acústica cuántica pasa de la teoría a la práctica, y eso cambia la idea de cómo se pueden controlar las vibraciones en el nivel más fundamental.
