Según la teoría cuántica, el propio transcurso del tiempo podría encontrarse en un estado de superposición cuántica, es decir, "fluyendo" simultáneamente a un ritmo más rápido y más lento. Esta idea, que durante mucho tiempo se mantuvo en el plano teórico, ahora podría ser verificada experimentalmente gracias a la avanzada tecnología de los relojes atómicos. Investigadores del Instituto de Tecnología Stevens, en Estados Unidos, publicaron sus resultados el día 20 en la revista Physical Review Letters.

En la relatividad, cada reloj tiene su propio "tiempo propio", cuyo transcurso depende de la velocidad y la posición. Estos efectos ya han sido verificados mediante relojes atómicos de altísima precisión. Sin embargo, existe una versión aún más contraintuitiva, conocida como la "paradoja de los gemelos cuántica": ¿puede un reloj experimentar simultáneamente dos transcurridos de tiempo diferentes en un estado de superposición cuántica, siendo así "más joven" y "más viejo" a la vez?

Según la teoría propuesta hace más de una década por Pikovsky y sus colaboradores, esta situación podría darse en el marco cuántico. Sin embargo, hasta ahora, este efecto extremadamente sutil ha sido difícil de observar experimentalmente.

Estudios recientes indican que, con la mejora continua en la precisión de los relojes atómicos, este efecto, que durante mucho tiempo se mantuvo en el plano teórico, está entrando gradualmente en el rango de detección. En los experimentos, los investigadores atraparon iones individuales (como iones de aluminio o iterbio), los enfriaron hasta cerca del cero absoluto, y manipularon con precisión sus estados cuánticos mediante pulsos láser. Los resultados muestran que, al combinar la tecnología de los relojes atómicos con la información cuántica utilizada en la computación cuántica con iones atrapados, se pueden observar propiedades cuánticas del tiempo que nunca antes se habían detectado.

Incluso en condiciones de cero absoluto, las fluctuaciones cuánticas afectan la velocidad de cronometraje de los relojes. Además, mediante la construcción de los llamados "estados comprimidos", se puede manipular directamente el vacío cuántico, generando una correlación cuántica especial entre la posición y la velocidad del reloj, lo que provoca fenómenos de superposición y entrelazamiento en el transcurso del tiempo. Es decir, un reloj no solo puede "adelantarse" y "atrasarse" simultáneamente, sino que también puede entrelazarse cuánticamente con su movimiento en estado comprimido.