Un cristal revela entrelazamiento cuántico en objetos grandes y cotidianos

Investigadores de la Universidad Técnica de Viena han descubierto que un cristal del tamaño de un centímetro, compuesto por un material conocido como metal extraño, presenta un alto grado de entrelazamiento cuántico. Este fenómeno, típicamente asociado a partículas diminutas, sugiere que incluso objetos macroscópicos pueden comportarse de maneras profundamente cuánticas.

El equipo utilizó una técnica de la ciencia de la información cuántica, denominada información cuántica de Fisher, para medir este entrelazamiento en un cristal que puede sostenerse en la mano. Esta conexión entre la física de la información cuántica y la física del estado sólido abre nuevas perspectivas para entender los metales extraños y desarrollar sensores cuánticos de alta precisión.

El debate sobre si la mecánica cuántica se aplica solo a partículas pequeñas o también a objetos más grandes ha existido desde los inicios de la disciplina. El famoso experimento mental del físico Erwin Schrödinger con un gato que está vivo y muerto hasta ser observado ilustra esta cuestión. Sin embargo, el equipo de TU Wien adoptó un enfoque diferente, analizando si los componentes del cristal podían estar en un estado de entrelazamiento colectivo.

La profesora Silke Bühler-Paschen, del Instituto de Física del Estado Sólido, comentó: "En lugar de intentar poner el cristal en una superposición de estados, investigamos si sus constituyentes están, colectivamente, en tal estado de entrelazamiento". Comparó el experimento con un hormiguero, donde la respuesta proviene de la colonia actuando en conjunto, en lugar de cada hormiga individualmente.

Los investigadores crearon un cristal de cerio, paladio y silicio, perteneciente a la clase de metales extraños, que han fascinado a los físicos debido a sus propiedades cuánticas inusuales. En el Institut Laue-Langevin en Grenoble, el estudiante de doctorado Federico Mazza disparó neutrones al cristal y midió su respuesta. Los resultados mostraron que grupos de al menos nueve entidades cuánticamente entrelazadas actuaban de manera colectiva, en lugar de ser independientes.

Este hallazgo proporciona evidencia directa de un fuerte entrelazamiento cuántico multipartito dentro de un cristal sólido lo suficientemente grande como para caber en la palma de la mano. Los investigadores inicialmente buscaban entender por qué los metales extraños se comportan de manera diferente a los materiales convencionales. Este comportamiento también se observa en otros sistemas, incluidos los superconductores de alta temperatura.

El interés en los metales extraños ha crecido rápidamente en los últimos años. En 2025, un equipo de TU Wien y la Universidad Rice informó que la corriente eléctrica se mueve a través de estos materiales con un ruido eléctrico inusualmente bajo. El nuevo entrelazamiento cuántico observado podría ayudar a explicar este fenómeno, sugiriendo que las partículas coordinan su comportamiento para suprimir las fluctuaciones de corriente.

Fakher Assaad, teórico principal del trabajo, afirmó: "Lo que vemos aquí no es un detalle de un material en particular, sino un principio físico general. El fuerte entrelazamiento parece estar directamente vinculado al comportamiento inusual de los metales extraños".

Los investigadores consideran que este trabajo demuestra la importancia de integrar ideas de la ciencia de la información cuántica y la física de la materia condensada. "Los resultados son un gran éxito para nosotros", concluyó Bühler-Paschen. "Confirman que nuestro enfoque inusual de utilizar métodos de ciencia de la información cuántica en estudios de física del estado sólido puede revelar conocimientos fundamentalmente nuevos". El equipo ahora busca explorar si los metales extraños podrían ser útiles en tecnologías cuánticas, incluyendo sistemas de metrología cuántica altamente sensibles capaces de detectar señales extremadamente pequeñas con precisión excepcional.

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