El entrelazamiento cuántico abarca millones de átomos en osciladores mecánicos

Editado por: Svitlana Velhush

En los laboratorios ya se crean estados cuánticos en los que millones de átomos se comportan como un todo, en contra de todas las expectativas de la física clásica. Las nuevas medidas de «tamaño extensivo» y «tamaño entrelazado» permiten evaluar con precisión la escala de esta coherencia y de este entrelazamiento en experimentos reales con sistemas mecánicos.

Los teóricos Benjamin Yadin, de la Universidad de Siegen en Alemania, y Matteo Fadel, de la Universidad de Pekín y el ETH Zürich, publicaron el 30 de octubre de 2026 en la revista Quantum un trabajo en el que introducen dos medidas independientes. La primera —extensive size— muestra a qué distancia o impulso se conserva la coherencia respecto de las escalas atómicas. La segunda —entangled size— calcula el número mínimo de subsistemas que deben estar entrelazados para explicar los datos observados. Ambas medidas se apoyan en conceptos rigurosos de la teoría cuántica de la información y son aplicables a los resultados experimentales.

Los autores aplicaron las medidas a recientes experimentos con osciladores micromecánicos y difracción de moléculas. Como resultado, obtuvieron cotas inferiores del genuine multipartite entanglement —entrelazamiento genuino de múltiples partes— del orden de entre 10^5 y 10^7 átomos. Esto significa que, para explicar las figuras de interferencia observadas, es necesario considerar entrelazadas al menos esa cantidad de partículas, y no menos.

Imagínese una guirnalda corriente: si una bombilla se apaga, toda la cadena puede apagarse. Aquí, en cambio, el entrelazamiento vincula los átomos de tal modo que el comportamiento de todo el sistema depende del estado cuántico colectivo, y no de las partículas individuales. Precisamente esta propiedad es la que fijan las nuevas medidas, permitiendo comparar experimentos completamente distintos en una misma escala.

El trabajo muestra que los sistemas mecánicos actuales ya se acercan al régimen en el que los efectos cuánticos se manifiestan a nivel macroscópico. Esto abre el camino a la verificación de cuestiones fundamentales, incluidos los posibles límites impuestos por la gravedad cuántica, y a la creación de sensores cuánticos y elementos de cómputo más robustos.

Los resultados, publicados en Quantum el 30 de octubre de 2026, ofrecen una herramienta clara para evaluar el progreso en la mecánica cuántica macroscópica y establecen nuevas referencias para futuros experimentos.

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Fuentes

  • Macroscopic quantum coherence and entanglement in mechanical systems

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