Los autores aseguran que los resultados del estudio son muy importantes porque demuestran que es posible obtener mediciones más precisas de los spins atómicos. Esto abre una nueva vía para la creación de instrumentos mucho más precisos, que permitan la detección de señales, como las ondas gravitacionales o la actividad cerebral, con una precisión como nunca se había visto.

Heisenberg estableció la imposibilidad de medir con certeza y al mismo tiempo 2 propiedades de una partícula. El principio de incertidumbre decía que, si te centrabas en una medida, se establecía un límite en la precisión que podías obtener con la otra. Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas dice poder medir a la vez la amplitud y el ángulo del spin de un átomo de manera precisa, según publica la agencia SINC.

Este avance, dicen sus investigadores, podría aplicarse a relojes atómicos y escáneres debido a que realizan mediciones de muy alta precisión. La imagen por resonancia magnética (IRM) se usa para obtener imágenes de tejidos del cuerpo a gran profundizar para detectar enfermedades, y los relojes atómicos sirven para realizar sincronizaciones en internet, el GPS o estudios interferometrícos en radioastronomía.

Ambos procesos están basados en la medición del spin del átomo, el núcleo y los movimientos giroscópicos del electrón. En las IRM, el ángulo de orientación de este spin da datos sobre dónde está el átomo en el cuerpo, y la cantidad de spin se utiliza para diferenciar distintos tipos de tejido. Si se unen ambos parámetros, puede lograrse un mapa 3D de los tejidos corporales.

El proceso consiste en darse cuenta de que el spin tiene 2 ángulos de descripción en lugar de uno. Uno de ellos determina la dirección norte-este-sur-oeste y el otro, la elevación por encima del horizonte. Los investigadores han conseguido trasladar la incertidumbre del ángulo que no se mide con el instrumento.

"Para los científicos, el principio de incertidumbre es muy frustrante, ya que nos gustaría saberlo todo, pero Heisenberg dice que no podemos. En este caso, sin embargo, encontramos una manera de saber todo lo que nos importa”, declaró el profesor Mitchell.

Los investigadores observaron que el ángulo de spin y su amplitud podían monitorizarse continuamente con una precisión más allá de los límites esperados, aunque seguían cumpliendo el principio de Heisenberg. A esta conclusión llegaron enfriando una nube de átomos a pocos microgrados Kelvin, aplicaron un campo magnético para producir movimiento de los spins e iluminaron la nube con un láser.

Colangelo explicó que primero tuvieron que hacer un modelo teórico para asegurarse de que lo que querían hacer era posible. Como no existían todas las tecnologías que utilizaron para el experimento, tuvieron que crear un detector lo suficientemente rápido y poco ruidoso. Según el autor, “fue una batalla contra el lado oscuro de la cuántica”.