Un cristal que cabe en la palma de la mano alberga uno de los fenómenos cuánticos más asombrosos jamás registrados en un objeto macroscópico. Investigadores de la Universidad Técnica de Viena han confirmado experimentalmente, por primera vez, la existencia de un fuerte entrelazamiento cuántico multipartito, un proceso en el que las partículas dejan de actuar de forma independiente para comportarse como un todo coordinado.
El equipo está liderado por la profesora Silke Bühler-Paschen, del Instituto de Física del Estado Sólido de la TU Wien. Su grupo analizó un cristal compuesto de cerio, paladio y silicio (Ce₃Pd₂₀Si₆), un material catalogado como "metal extraño" que, aunque conocido por los físicos desde hace tiempo, sigue siendo un enigma. Estos materiales presentan propiedades eléctricas y magnéticas inusuales que la física clásica es incapaz de explicar.
Los experimentos se llevaron a cabo en el Instituto Laue-Langevin (ILL) de Grenoble, Francia, uno de los centros de ciencia neutrónica más importantes del mundo. Federico Mazza, estudiante de doctorado, bombardeó el cristal con un haz de neutrones para medir su respuesta ante la perturbación. La dispersión inelástica de neutrones permitió a los investigadores obtener una imagen detallada de la estructura interna del material a temperaturas extremadamente bajas y bajo un campo magnético ajustado con precisión.
Para analizar los hallazgos, los científicos recurrieron a una herramienta de la informática cuántica: la Información Cuántica de Fisher (QFI), un método desarrollado por el teórico Peter Zoller de Innsbruck y su equipo. El concepto es sencillo: si existe entrelazamiento cuántico en el sistema, este reaccionará a las perturbaciones externas con mucha más fuerza que la suma de las reacciones individuales de sus partículas. Al medir esta sensibilidad, es posible determinar el grado de entrelazamiento oculto en el material.
En un cristal convencional, un neutrón que lo atravesara cedería su energía a una sola partícula individual. Sin embargo, en este caso ocurrió algo muy distinto: los datos revelaron una respuesta colectiva que no puede explicarse como la simple suma de aportaciones independientes. Los cálculos demostraron que en este estado entrelazado participan grupos de al menos nueve partículas cuánticas que actúan de manera unificada.
Una analogía visual ayuda a comprender lo que sucede. Imaginemos un hormiguero: cuando se le molesta, no reacciona cada hormiga por su cuenta huyendo en direcciones caóticas, sino que toda la colonia responde como un único organismo. Del mismo modo, las partículas del cristal muestran un comportamiento colectivo, estando interconectadas a nivel cuántico y organizadas de forma profunda.
Los resultados, publicados en la revista Nature Physics en junio de 2026, tienen una relevancia fundamental. Confirman que el entrelazamiento cuántico multipartito intenso no es una anomalía en los metales extraños, sino más bien una propiedad intrínseca de los mismos. Este fenómeno parece explicar sus rasgos atípicos: la variación lineal de la resistencia eléctrica con la temperatura a niveles bajos, un comportamiento que desafía la teoría electrónica convencional de metales, y especialmente un nivel de ruido eléctrico excepcionalmente bajo que ha desconcertado a los experimentadores durante mucho tiempo.
Este descubrimiento tiende un puente inesperado entre dos campos de la física: la informática cuántica y la física de la materia condensada. Demuestra que los métodos de metrología cuántica, perfeccionados en laboratorios con átomos y fotones individuales, pueden aplicarse directamente a muestras macroscópicas de materiales reales sin necesidad de un aislamiento perfecto del entorno. Esto implica que la frontera entre el mundo "clásico" y el "cuántico" no se encuentra donde tradicionalmente señalaban los libros de texto.
Las perspectivas a futuro son prometedoras y prácticas. Los materiales con este grado de entrelazamiento cuántico podrían sentar las bases para crear sensores cuánticos ultrasensibles, dispositivos capaces de detectar señales tan débiles que resultan imperceptibles para los detectores clásicos. Esto podría revolucionar las tecnologías de medición en diagnósticos médicos, geofísica y física fundamental.
