Ciudad de México.- El físico mexicano Manuel Fernández Guasti logró comprobar experimentalmente, por primera vez, el principio de incertidumbre de Heisenberg, una idea fundamental de la mecánica cuántica propuesta por Werner Heisenberg en 1927.

Este principio teórico dice que no se puede medir simultáneamente y con precisión absoluta la posición y el impulso (momentum) de una partícula, una limitación que no depende de la calidad de los instrumentos, sino de la propia naturaleza de la materia y la energía.

“ Diseñar un sistema que pudiera medir posición e impulso al mismo tiempo fue un reto que nos tomó siete años de trabajo constante”, explicó Fernández Guasti en entrevista con La Jornada, en el contexto del Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, que se celebra este 2025. 

Para lograrlo, el investigador utilizó dos láseres estabilizados con gran precisión y una cámara especial capaz de registrar la llegada de cada fotón en fracciones diminutas de segundo. Esto permitió ver patrones de interferencia formados por puntos blancos, cada uno correspondiente a un fotón.

Luego, al cambiar el tamaño de la apertura por donde pasaba la luz –entre 0.36 y 10 milímetros–, los científicos comprobaron que, cuando se mide la posición con mayor precisión, aumenta la incertidumbre en el impulso, y viceversa, como lo establece la teoría.

“ Estos resultados no sólo confirman de manera directa un principio fundamental de la mecánica cuántica, sino que abren nuevas rutas para explorar la frontera entre lo clásico y lo cuántico”, dice el artículo publicado en Physics Letters A, revista especializada en investigaciones teóricas y experimentales de física de frontera. 

Hasta ahora, la manera usual para tratar de demostrar el principio de incertidumbre ha sido mediante experimentos de difracción de la luz. En ellos, la posición se mide en un punto y el impulso en otro; además, en un tiempo distinto.

Fernández Guasti subrayó que lo que distingue su experimento respecto a los anteriores es que en él “se mide posición e impulso en una misma región del espacio y tiempo. La luz que llega al detector lo hace en un área de unos 8 milímetros, y es ahí, en ese mismo lugar y al mismo tiempo, donde estamos midiendo las dos variables”.

El mayor desafío, añadió, fue “diseñar un arreglo óptico extremadamente estable y que la interferencia de los dos láseres fuera perfecta. Cualquier vibración, cualquier desviación, arruinaba la simultaneidad”.

En este punto, destacó el trabajo de Carlos Mario García Guerrero, técnico del laboratorio de Óptica Cuántica de la UAM-Iztapalapa, y Ruth Diamant Adler, doctora en física, en el desarrollo experimental.

Fernández Guasti considera que el resultado de esta investigación influirá en futuras indagatorias de óptica cuántica y en el estudio de los límites de la medición cuántica.