Experimentos de 2025 Resuelven Debate Cuántico sobre la Naturaleza de la Luz

El año 2025 marca un punto de inflexión en la física al cristalizar la resolución de una controversia teórica de casi un siglo sobre la naturaleza fundamental de la luz, un debate originado entre Albert Einstein y Niels Bohr. La disputa se centró en el principio de dualidad onda-partícula y el concepto de complementariedad de Bohr, el cual sostiene que una entidad cuántica exhibe propiedades de onda o de partícula, pero no ambas simultáneamente en una única medición. Esta validación experimental moderna se basa en un desafío conceptual planteado intensamente durante el Quinto Congreso Solvay en Bruselas, en octubre de 1927, donde Einstein cuestionó la exhaustividad de la interpretación de Bohr de la teoría cuántica.

El planteamiento de Einstein en 1927 sugería la posibilidad de registrar la trayectoria de un fotón, confirmando su carácter de partícula, sin anular el patrón de interferencia característico de su naturaleza ondulatoria, posiblemente mediante la medición del retroceso en una de las rendijas. El Quinto Congreso Solvay, presidido por Hendrik Lorentz, se enfocó en "Electrones y Fotones", y en él, Bohr, junto a Werner Heisenberg y Max Born, defendieron la interpretación de Copenhague frente al escepticismo de Einstein sobre la indeterminación inherente a la teoría.

Investigadores de instituciones como el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) lograron replicar una versión idealizada del experimento mental de Einstein. Los hallazgos, difundidos en publicaciones especializadas como Physical Review Letters, corroboran la predicción de Bohr: la obtención de información sobre la trayectoria de la partícula conduce inevitablemente a la aniquilación del patrón de interferencia ondulatoria. El equipo del MIT, por ejemplo, utilizó átomos ultracongelados, llevados a temperaturas cercanas al cero absoluto, dispuestos en una retícula láser de alta precisión para simular las dos rendijas por donde pasaban fotones individuales.

Este montaje sofisticado demostró una correlación inversa: al aumentar la información disponible sobre la trayectoria, la visibilidad del patrón de interferencia disminuía cuantitativamente, validando el principio de complementariedad de Bohr para estos observables específicos. Las agrupaciones de investigación también exploraron el papel de la "borrosidad cuántica", la incertidumbre en la posición de los propios átomos dispersores, evidenciando que esta indeterminación intrínseca difumina el patrón de interferencia cuando se busca información de la trayectoria.

La trascendencia de este desarrollo en 2025 se ve reforzada por la designación de este año como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas (IYQ) por la Asamblea General de las Naciones Unidas, a propuesta de la UNESCO, conmemorando el centenario del nacimiento de la mecánica cuántica. Si bien el experimento establece un hito empírico crucial al confirmar los límites de la observación simultánea, no refuta las objeciones filosóficas más amplias de Einstein respecto a la completitud final de la mecánica cuántica como descripción de la realidad. Este avance subraya la capacidad tecnológica actual para sondear los límites de la realidad subatómica, un campo que también fue reconocido este año con el Premio Nobel de Física 2025 por la demostración de efectos cuánticos macroscópicos.