Los físicos cuánticos han medido un fenómeno descrito como “tiempo negativo”, en el que los fotones parecen salir de un material antes de entrar completamente.

Los físicos cuánticos han medido un fenómeno descrito como “tiempo negativo”, en el que los fotones parecen salir de un material antes de entrar completamente. En un experimento innovador realizado en la Universidad de Toronto, investigadores dirigieron fotones a través de una nube densa de átomos de rubidium ultracold. Mientras que la luz suele experimentar un retraso al pasar por la materia, el equipo observó casos raros donde los fotones se comportaban como si hubieran pasado menos de cero tiempo dentro del medio atómico. Utilizando una combinación de mediciones estándar de transmisión y una técnica de “medición débil” que mínimamente perturba el sistema cuántico, los científicos rastrearon tanto los tiempos de llegada de los fotones como la duración de las excitaciones atómicas en la nube de rubidium. Sus resultados mostraron que, en promedio, los fotones transmitidos salieron de la nube antes de lo esperado, registrando efectivamente un tiempo negativo. Esto coincidió con la duración de la excitación atómica, confirmando que el valor negativo refleja un efecto físico real en lugar de un mero artefacto matemático. Este descubrimiento no implica viajes atrasados o violaciones de la causalidad. En cambio, destaca la naturaleza contraintuitiva de la mecánica cuántica, donde el retraso del grupo —el cambio de tiempo de un paquete de ondas— puede tomar valores negativos cerca de la resonancia atómica sin romper las leyes físicas fundamentales. Los hallazgos profundizan nuestra comprensión de cómo la causa y el efecto pueden parecer borrosos en la escala cuántica, ofreciendo nuevas percepciones sobre el comportamiento no clásico de las interacciones de la materia-luz. [Angulo D, Thompson K, Nixon V-M, Jiao A, Wiseman HM, Steinberg AM. Prueba experimental de que un fotón puede pasar una cantidad negativa de tiempo en una nube de átomos. arXiv:2409.03680 [quant-ph]. 5 de septiembre de 2024]