Un equipo de científicos de la Universidad de Hiroshima ha desarrollado un método experimental innovador y altamente sensible para detectar el efecto Unruh, un fenómeno predicho en la intersección de la relatividad y la teoría cuántica. Esta investigación, publicada el 23 de julio de 2025 en la revista Physical Review Letters, representa un avance significativo en un campo que hasta ahora presentaba considerables desafíos experimentales.
El efecto Unruh postula que un observador sometido a una aceleración uniforme percibe el vacío cuántico no como vacío, sino como un baño térmico. Si bien esta idea conecta la Teoría de la Relatividad de Einstein con la Teoría Cuántica, su verificación experimental ha sido esquiva debido a las aceleraciones extremas requeridas, del orden de 10^20 m/s², prácticamente inalcanzables con la tecnología actual. Para superar esta limitación, el equipo de Hiroshima propuso un ingenioso enfoque experimental que utiliza el movimiento circular de pares de fluxón-antifluxón metaestables dentro de uniones Josephson anulares acopladas.
Gracias a los avances en la microfabricación superconductora, se han podido crear circuitos con radios diminutos, generando así aceleraciones efectivas muy altas y produciendo una temperatura Unruh de unos pocos kelvin, lo suficientemente elevada para ser detectada experimentalmente. En esta configuración, el "calor cuántico" inducido por la aceleración circular provoca fluctuaciones que desencadenan la división de los pares de fluxón-antifluxón metaestables. Este evento se manifiesta como un salto de voltaje claro y medible a través del circuito superconductor, ofreciendo una firma directa y observable de la presencia del efecto Unruh.
Mediante el análisis estadístico de la distribución de estos saltos de voltaje, los investigadores pueden medir con precisión la temperatura Unruh y su magnitud. La comunidad científica ha recibido esta propuesta con gran interés, reconociendo su potencial para validar teorías fundamentales y abrir puertas a nuevas aplicaciones. El equipo de investigación planea ahora profundizar en el análisis de los procesos de decaimiento de los pares de fluxón-antifluxón, incluyendo la exploración del papel del túnel cuántico macroscópico, lo cual es fundamental para refinar la detección experimental del efecto Unruh.
Más allá de la detección inmediata, los investigadores aspiran a investigar las posibles conexiones entre este fenómeno y otros campos cuánticos acoplados a su detector. Al expandir la comprensión de estos fenómenos cuánticos emergentes, se espera que contribuyan significativamente a la búsqueda de una teoría unificada que describa todas las leyes físicas. El apoyo recibido por parte de los Grants KAKENHI de JSPS y el Programa Global HIRAKU, financiado por el "Programa de Desarrollo Profesional Estratégico para Jóvenes Investigadores" de MEXT, ha sido crucial para este avance. Esta investigación no solo abre nuevas avenidas en la física fundamental, sino que también inspira una exploración más profunda de la verdadera naturaleza del espaciotiempo y la realidad cuántica.