Experimento revela tiempo negativo en fotones

El 4 de agosto de 2026, investigadores publicaron un estudio que demuestra que los fotones pueden presentar un tiempo de permanencia negativo al atravesar una nube de átomos de rubidio. El trabajo combina la observación del tiempo de llegada del fotón con mediciones débiles del tiempo de excitación de los átomos.

Cómo los fotones atraviesan la nube de rubidio

Los átomos de rubidio tienen una "resonancia" con los fotones, permitiendo que la energía del fotón sea temporalmente transferida al átomo, generando una excitación atómica. Para que esta resonancia ocurra, el fotón debe poseer energía bien definida, coincidiendo con la energía necesaria para excitar el átomo.

Qué significa tiempo negativo de llegada

De acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg, un fotón con energía bien definida tiene un tiempo de pulso largo, lo que impide la determinación exacta del instante en que entra en la nube. Cuando un fotón logra atravesar la nube sin ser dispersado, el tiempo medio calculado a partir de la entrada esperada indica que llega al otro lado antes de lo previsto, pareciendo haber pasado un tiempo negativo dentro de la nube.

Midiendo el tiempo de permanencia con medida débil

Para investigar cuánto tiempo el fotón realmente permanece excitando a los átomos, los experimentadores realizaron mediciones continuas, pero imprecisas, sobre los átomos mientras el fotón atravesaba la nube. Este enfoque evita el efecto Zeno cuántico, que impediría la interacción al realizar mediciones precisas.

Resultado: coincidencia entre tiempos negativos

Usando un haz de láser débil y analizando pequeñas variaciones de fase, los investigadores obtuvieron, tras millones de repeticiones, un tiempo de permanencia medio que coincidió exactamente con el tiempo negativo inferido a partir de la llegada precoz del fotón. Esta igualdad no podría explicarse solo por el hecho de que solo el frente del pulso supera la nube.

Significado para la investigación cuántica

El hallazgo demuestra que el tiempo negativo de permanencia no es un artefacto, sino un efecto medible que impacta directamente la nube atómica atravesada por el fotón. El experimento refuerza la idea de que aún hay fenómenos inesperados por explorar en la física cuántica.

Con información de ScienceDaily.