No es instantáneo: Científicos determinaron cuánto tarda un átomo en un túnel cuántico

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Para las partículas lo suficientemente pequeñas, la física cuántica es lo que determina su comportamiento en muchos aspectos aún desconocido, aunque ampliamente estudiado por la ciencia. Bajo estas leyes, las barreras y paredes no son realmente un obstáculo como resultan en la dimensión que conocemos.

No es fácil de explicar, pero los científicos dicen que estas diminutas partículas o átomos llevadas por las leyes cuánticas, pueden valerse de túneles para traspasar barreras de espacio y tiempo que para nuestro entendimiento son lineales.

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Es lo que se conoce como túnel cuántico, que ha mantenido bastante ocupados a miles de científicos durante décadas y que ha inspirado un sinfín de películas de ciencia ficción. Son muchas las preguntas y teorías que se han elaborado al respecto, no tantas como las preguntas que aún rodean este fenómeno.

Una de las interrogantes que más curiosidad causa es cuánto tiempo pueden tardar esas partículas en transitar ese túnel para atravesar una pared u obstáculo en nuestra dimensión. Un desafío es conciliar esto con las leyes de la física, por lo que, teóricamente, la barrera se puede cruzar más rápido que la luz sin violar las leyes de la física. A partir de este supuesto, surgieron hipótesis en las que se planteaba que las partículas podrían emprender este misterioso viaje de forma instantánea.

A esta pregunta, los científicos de la Universidad de Toronto creen haberle encontrado una respuesta y sus resultados fueron publicados este miércoles en la revista Nature.

Los investigadores midieron por cuánto tiempo los átomos de rubidio en un condensado de Bose-Einstein tardan en cruzar una barrera óptica de 1.3 micrómetros de espesor por primera vez. Descubrieron que les llevó 0,6 milisegundos.

“Hace casi un siglo que conocemos los túneles, y los utilizamos en algunos de los componentes electrónicos más rápidos, magnetómetros de alta precisión, qubits superconductores, etc. Es una desgracia que haya pasado tanto tiempo sin que comprendamos realmente cuánto tiempo el proceso toma “, dijo el autor principal, el profesor Aephraim Steinberg, a IFLScience.” Saber esto podría ayudarnos a comprender muchos otros procesos relacionados en los que un sistema puede terminar en más de un estado final, lo cual es bastante ubicuo en la teoría cuántica“, agregó.

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Este hallazgo constituye un importante avance en la compresión de las leyes cuánticas, aunque queda un mundo desconocido por estudiar en esta materia. Por ello, trabajan en perfeccionar el experimento e ir más allá, por ejemplo, determinar qué pasa con la barrera a través de la cual las partículas finas son capaces de crear el túnel cuántico, y qué ocurre en el túnel mismo.