Cuando pensamos en medir el tiempo, la imagen más común que surge es la de un reloj convencional marcando los segundos. Sin embargo, en el fascinante mundo de la física cuántica, donde las partículas se comportan de maneras impredecibles, la situación se torna mucho más compleja. ¿Cómo se puede registrar el paso del tiempo cuando su inicio es indefinido? Un equipo de físicos de la Universidad de Uppsala en Suecia parece haber encontrado una respuesta a este enigma.

Según informa ScienceAlert, los investigadores han estado estudiando los llamados estados de Rydberg. Este fenómeno se produce cuando los electrones de un átomo son excitados mediante láseres y se les aplican niveles de energía extremadamente altos. En este estado, los átomos se convierten en herramientas clave para investigar el comportamiento cuántico de la materia.

Lo sorprendente es que los electrones en estos estados no se comportan de manera ordenada. A diferencia de las bolas en un ábaco, sus movimientos siguen patrones probabilísticos similares a los de una ruleta. Estos patrones, conocidos como paquetes de ondas de Rydberg, crean interferencias únicas al interactuar entre sí, muy parecidas a las ondas que se generan al lanzar varias piedras al agua simultáneamente. La clave del descubrimiento radica en las "huellas dactilares" de estas interferencias. Marta Berholts, la investigadora líder del equipo, señala que estas estructuras pueden ser utilizadas para medir el tiempo con excepcional precisión, sin necesidad de un punto de partida definido.

En sus experimentos, los físicos de la universidad sueca utilizaron láseres para excitar átomos de helio. Una vez que los átomos alcanzaron los estados de Rydberg y analizaron las ondas generadas, se dieron cuenta de que los patrones de interferencia eran lo suficientemente consistentes como para utilizarlos como una referencia temporal precisa.

"No es necesario iniciar un cronómetro", explica Berholts, "simplemente observando las estructuras de esas interferencias podemos determinar, por ejemplo, que han transcurrido cuatro nanosegundos". Un ejemplo práctico de esta técnica es la posibilidad de deducir la velocidad de un corredor observando su posición en relación a atletas conocidos, sin residir en la necesidad de registrar el inicio de la carrera.

Este método podría transformar radicalmente la manera en que estudiamos fenómenos ultrarrápidos, tales como reacciones químicas a escala atómica o procesos dentro de materiales avanzados. Al utilizar patrones de interferencia de las ondas de Rydberg como alternativa a técnicas convencionales de cronometraje, los científicos podrían medir eventos que ocurren en solo 1,7 billonésimas de segundo.

El equipo de Uppsala ya está trabajando para expandir la aplicación de esta técnica a otros tipos de átomos y experimentando con diferentes tipos de láser para lograr otros niveles de energía. Esto podría facilitar la creación de un "manual de marcas temporales cuánticas" que se podría usar en una variedad de situaciones.

¡Prepárense para una revolución en el campo de la medición del tiempo! Este avance no solo tiene el potencial de cambiar la física fundamental, sino que también podría abrir la puerta a nuevas tecnologías y aplicaciones que jamás imaginamos.