"Me pareció ver un lindo gatito... de Schrödinger"

Oriol Romero-Isart está en el Instituto Max Planck para la Física Cuántica en Garching, en Alemania. Junto con su equipo está proponiendo el experimento "Virus de Schrödinger", que sigue los mismos principios generales del experimento original conocido como "Gato de Schrödinger" o Paradoja de Schrödinger.

Uno de los problemas clásicos de la mecánica cuántica se refiere a un hombre y su gato. El hombre ha puesto su gato en un tanque opaco en el cual hay un matraz que contiene un veneno. También hay un contador Geiger. Si este detecta la radiación interna, un mecanismo especial rompe el frasco y libera el veneno que mata al gato. La interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica implica que después de un rato, el gato está a la vez vivo y muerto. Sin embargo, cuando miramos en el cuadro, vemos que el gato está vivo o muerto, no una mezcla de los dos estados biológicos. Ahora, hasta que el hombre abre el tanque y mira dentro, no puede estar seguro de si el gato está vivo o muerto. Es decir, el gato está muerto y vivo al mismo tiempo. Imposible, pero tal es la naturaleza del problema que enfrenta este hombre. El problema fue planteado por el conocido experimento del Gato de Schrödinger o paradoja de Schrödinger, un experimento imaginario concebido en 1935 por el físico Erwin Schrödinger para exponer uno de los aspectos más extraños de la mecánica cuántica.

Por casi un siglo, ese problema se ha mantenido como una quijotesca cruzada para los físicos. La física de partículas ha sostenido siempre que la materia sólo puede existir en un estado a la vez. Por eso, las partículas se clasifican por su movimiento, según su giro (espín) hacia arriba o hacia abajo, pero sin otra posibilidad intermedia. En los últimos años esa regla se ha inclinado, con la superposición de los átomos y otras cosas no vivientes. Superposición es el término para un objeto que al no ser observada su existencia tiene dos posibilidades: arriba y abajo, muerto y vivo. Esto permite a los físicos observar la materia en dos estados diferentes al mismo tiempo. Sin embargo, hasta ahora sólo se ha hecho con cosas no vivientes. Una forma de vida nunca ha sido superpuesta. Ahora, un físico dice que puede haber una respuesta.

Oriol Romero-Isart está en el Instituto Max Planck para la Física Cuántica en Garching, en Alemania. Junto con su equipo está proponiendo el experimento "Virus de Schrödinger", que sigue los mismos principios generales del experimento original "Gato de Schrodinger". Usando un campo electromagnético creado por un láser, el virus podría estar atrapado en un vacío. Luego, utilizando otro láser, el virus es reducido en su movimiento hasta yacer inmóvil en su estado de menor energía posible.
Ahora que el virus está fijo, un solo fotón se utiliza para llevarlo a una superposición de dos estados, en movimiento y sin movimiento. Hasta que el punto es medido se encuentra en ambos estados. El equipo ha sugerido que se utilice el virus del mosaico del tabaco. Ese virus tiene forma de vara y mide 50 nanómetros de ancho y aproximadamente 1 micrómetro de largo. Existe un debate sin embargo, sobre si el virus realmente puede ser clasificado como "vivo". De todos modos, los científicos confían en que el tratamiento se podría extender a pequeños microorganismos tales como tardígrados, que pueden sobrevivir en el vacío durante varios días, haciéndolos adecuados para el "tratamiento de Schrodinger".

No obstante, los físicos no están seguros de los resultados del experimento. Martin Plenio, del Imperial College de Londres, dice que no hay razón para que un virus se comporte de forma diferente que un objeto inanimado de tamaño similar. Sin embargo, existen posibilidades en la prueba de objetos grandes, como los virus y las moléculas. Esto se debe a que según la mecánica cuántica, los objetos macroscópicos pueden entrar en la superposición, sin embargo, nunca ha ocurrido. A través de estos estudios, Plenio cree que finalmente será capaz de reducir la brecha entre el mundo cuántico y nuestro propio mundo macroscópico.

Fuente:
• Schrodinger's Cat Experiment Proposed

Información relacionada:
• arxiv: Hacia la superposición cuántica de los organismos vivos

Datos útiles:
• Wikipedia: Interpretación de Copenhague

Imagen:
Gato de Schrodinger. Imagen por Dhatfield, Wikimedia Commons.