Pasar el límite de Heisenberg podría abrir la vía a instrumentos de resonancia magnética más sensibles.
"Es una apuesta arriesgada", le advirtió Morgan Mitchell a Mario Napolitano cuando le propuso el proyecto de investigación para su tesis doctoral. La idea era superar el límite de Heisenberg, que se consideraba un límite fundamental e infranqueable de la física cuántica. Mitchell había tenido una idea con la que pensaba que podría superar el límite. Pero era terreno inexplorado.
El proyecto de doctorado de Napolitano podía llevar a un callejón sin salida. "Up to you – le dijo–, tú decides". Napolitano aceptó el envite. Durante dos años, se volcó en el proyecto. En marzo del año pasado presentó sus resultados en Nature en un artículo que sorprendió a los especialistas en física cuántica. Había superado el límite de Heisenberg.
¿Qué es el límite de Heisenberg?
M.M. Es un límite impuesto por las leyes de la física cuántica que afecta a la precisión de las mediciones.
El proyecto de doctorado de Napolitano podía llevar a un callejón sin salida. "Up to you – le dijo–, tú decides". Napolitano aceptó el envite. Durante dos años, se volcó en el proyecto. En marzo del año pasado presentó sus resultados en Nature en un artículo que sorprendió a los especialistas en física cuántica. Había superado el límite de Heisenberg.
¿Qué es el límite de Heisenberg?
M.M. Es un límite impuesto por las leyes de la física cuántica que afecta a la precisión de las mediciones.
¿Algún ejemplo?
M.M. En las pruebas médicas de resonancia magnética, se mide el campo magnético producido por los protones de nuestro cuerpo. Como es un campo muy débil, se necesita un instrumento muy preciso. Pero hay un límite más allá del cual no se puede lograr una resonancia magnética más sensible. Es el límite de Heisenberg.
¿Por qué se pensaba que no se puede superar este límite?
M.M. Porque sólo se había pensado en situaciones en que las partículas actuaban de manera aislada, de una en una. Lo que nosotros descubrimos es que, cuando las partículas interactúan entre ellas, se pueden conseguir mediciones más precisas.
¿Qué se consigue si las partículas interactúan entre ellas?
M.N. Una partícula aislada está sometida al azar, por eso hay un límite a la precisión de las mediciones. Con varias partículas, el azar se compensa. Siguen una tendencia y la señal es más clara.
¿Cómo surgió la idea que les llevó a superar el límite?
M.M. Otros grupos de investigación habían propuesto que el límite de Heisenberg se podría superar. Pero eran propuestas teóricas. Nuestra contribución consistió en transformar la idea teórica en un experimento, llevarlo a cabo y demostrar que funcionaba.
¿Cuánto les llevó pasar de idea a experimento?
M.N. Alrededor de dos años. El primer año lo dedicamos a pensar cómo podríamos hacerlo. Después nos llevó unos seis meses preparar el experimento. Y después recogimos datos cada día durante varias semanas.
¿Hasta que un día dijeron eureka?
M.N. No hay un momento eureka. Analizas los datos, ves que los fotones hacen lo que esperas, te alegras al ver los resultados... Y entonces empiezas a pensar en todo lo que puedes haber hecho mal para tener esos resultados.
M.M. Al principio, cuando vimos los datos, pensamos: 'No me lo creo, esto no puede ser cierto'. Es lo primero que me dije a mí mismo. Pensé: 'Tenemos que estar muy seguros para afirmar algo así'. De modo que empezamos a hacer comprobaciones y más comprobaciones.
¿Y al terminar las comprobaciones?
M.N. Lo celebramos. Con cava, aquí en el ICFO.
¿Tiene algún interés práctico pasar el límite de Heisenberg?
M.M. Podría abrir la vía a instrumentos de resonancia magnética más sensibles. O a relojes atómicos más precisos.
Pero los hospitales no tienen la tecnología para hacer interactuar fotones como ustedes aquí en el ICFO.
M.M. Es cierto, esta es una investigación de ciencia básica y pasarán años antes de que se pueda extender su uso. Pero vivimos rodeados de instrumentos que se derivan de investigaciones de ciencia básica que, en su origen, también se restringían al laboratorio.
Pocos estudiantes piensan en dedicarse a la fotónica. ¿A quién se lo aconsejarían?
M.M. Lo primero que hay que tener es curiosidad. Si uno se pregunta, por ejemplo, cómo funciona un láser o de qué está hecha la luz, está bien encaminado. Para cualquier estudiante al que le interese la física, la fotónica es un campo ideal.
¿Y si le motivan más la física de partículas o la astrofísica?
M.M. Incluso así yo le recomendaría un tiempo en un laboratorio de fotónica. En física de partículas o astrofísica, lo tendrá difícil para hacer sus propios experimentos. Pero la fotónica le permitirá experimentar con sus manos. Le dará una gran formación.
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Fuente: La Vanguardia
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