¿Están los neutrinos en superposición cuántica permanente?

En el mundo de las partículas cuánticas, infinitesimalmente pequeñas, abundan los comportamientos extraños y que a menudo desafían a la lógica común. Quizá el más raro de ellos es la superposición cuántica, en la que los objetos pueden existir simultáneamente en dos o más estados aparentemente contradictorios. Por ejemplo, según las leyes de la mecánica cuántica, los electrones pueden girar tanto en el sentido de las manecillas del reloj como en el contrario, o estar tanto en reposo como excitados, todo al mismo tiempo.

El físico Erwin Schrödinger popularizó algunas consecuencias extrañas de la idea de la superposición cuántica hace más de 80 años, con su célebre experimento imaginario en el que se coloca a un gato en una caja atrapado junto a una fuente radiactiva y que, hallándose en un estado de superposición cuántica, acaba estando muerto y a la vez vivo, siguiendo el extraño dictado de las leyes de la mecánica cuántica. Desde entonces, los científicos han demostrado que las partículas pueden efectivamente estar en superposición, a escalas subatómicas, cuánticas. Pero aún sigue abierta la pregunta de si tales fenómenos extraños pueden ser observados en objetos grandes, como los de nuestra vida cotidiana.

El equipo de David Kaiser, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, ha llegado a la conclusión de que las partículas subatómicas llamadas neutrinos pueden estar en superposición cuántica, careciendo de identidades individuales, cuando viajan cientos de kilómetros. Si son correctos, sus resultados representarían la mayor distancia sobre la que se haya probado la mecánica cuántica hasta la fecha.

El equipo analizó datos sobre las oscilaciones de los neutrinos, partículas subatómicas que interactúan de forma extremadamente débil con la materia, atravesando nuestros cuerpos miles de millones de veces por segundo sin ningún efecto, y a menudo atravesando la Tierra entera sin ser interceptadas. Los neutrinos pueden oscilar, o cambiar entre varios “sabores” diferentes, mientras viajan a través del universo a una velocidad próxima a la de la luz.

Los investigadores obtuvieron los datos del MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search), un experimento en el Fermilab, en Estados Unidos, en el cual se producen neutrinos a partir de la colisión entre otras partículas aceleradas de alta energía en unas instalaciones cerca de Chicago, los cuales son enviados hacia un detector en Soudan, Minnesota, a 735 kilómetros (456 millas) de distancia. Aunque los neutrinos dejan Illinois con un determinado sabor, pueden oscilar durante el viaje, llegando a Minnesota con uno completamente diferente.

El equipo del MIT estudió la distribución de los sabores de los neutrinos generados en Illinois, comparándola con la de aquellos detectados en Minnesota, y encontró que estas distribuciones pueden ser explicadas más fácilmente mediante fenómenos cuánticos: a medida que los neutrinos se movían entre el reactor y el detector, tenían estadísticamente una mayor probabilidad de estar en un estado de superposición, sin un sabor o identidad definidos.

Fuente: noticiasdelaciencia.com

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