El entrelazamiento cuántico es generalmente el dominio de experimentos exquisitamente controlados: unos pocos iones atrapados, un puñado de fotones, una pequeña matriz de qubits superconductores. La idea de que el entrelazamiento pueda existir en la materia sólida ordinaria, un cristal que se puede sostener en la mano, se esperaba teóricamente pero ha sido extraordinariamente difícil de probar.
Ahora, investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena (TU Wien), la Universidad de Wuerzburg y la Universidad Rice han logrado exactamente eso. Utilizando datos de dispersión de neutrones analizados a través del lente de la información de Fisher cuántica, una herramienta de la teoría de la información cuántica, han demostrado que un cristal de escala centimétrica del metal extraño Ce₃Pd₂₀Si₆ contiene grupos de al menos nueve entidades cuánticamente entrelazadas actuando colectivamente. El resultado fue publicado el 15 de junio en Nature Physics.
«Esto no es un detalle de un material en particular, sino un principio físico general», dijo Fakher Assaad, físico teórico de la Universidad de Wuerzburg. «El fuerte entrelazamiento parece estar directamente vinculado al comportamiento inusual de los metales extraños».
Midiendo lo inconmensurable
El material en cuestión, Ce₃Pd₂₀Si₆ (un compuesto de cerio, paladio y silicio), es un «metal extraño», una clase de materiales cuya resistividad eléctrica aumenta linealmente con la temperatura, desafiando el comportamiento convencional T² de los metales ordinarios. Los metales extraños se encuentran entre los superconductores de alta temperatura, los compuestos de fermiones pesados y el grafeno bicapa retorcido, y sus propiedades de transporte anómalas han desconcertado a los físicos durante décadas.
El equipo de la TU Wien utilizó el espectrómetro de triple eje de neutrones fríos ThALES en el Instituto Laue-Langevin (ILL) en Grenoble, Francia, para disparar neutrones al cristal y medir las correlaciones de espín dinámicas, esencialmente, cómo las fluctuaciones magnéticas en el material responden a la transferencia de energía. A partir de estos datos, calcularon la información de Fisher cuántica (QFI), una cantidad de la metrología cuántica que cuantifica qué tan sensiblemente responde un sistema cuántico a una perturbación.
La lógica es sencilla: las partículas independientes solo pueden producir una respuesta colectiva limitada. Si la respuesta medida supera ese límite, las partículas deben estar entrelazadas. A una temperatura de 60 milikelvin, justo por encima del cero absoluto, el equipo midió un valor de QFI de 8.2, correspondiente a una profundidad de entrelazamiento de al menos nueve partículas. La profundidad real podría ser mucho mayor: los autores señalan que su estimación es un límite inferior conservador y que el número real de entidades entrelazadas podría ser órdenes de magnitud mayor si el momento magnético inducido en el material es menor de lo asumido.
«Estos no son solo pares de partículas entrelazadas», dijo Federico Mazza, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en la TU Wien. «Esto es entrelazamiento multipartito, un estado cuántico genuinamente colectivo que involucra a muchas partes simultáneamente».
Lo que significa para los metales extraños
El resultado proporciona una explicación microscópica del comportamiento de los metales extraños. En un metal convencional, los portadores de carga (electrones) se comportan como partículas independientes y sus interacciones pueden tratarse de manera perturbativa. En un metal extraño, el fuerte entrelazamiento descubierto en este estudio significa que los portadores pierden su carácter de partícula, ya no son entidades independientes sino partes de un estado cuántico colectivo. Esto explica por qué los metales extraños exhiben propiedades tan inusuales, incluido el ruido eléctrico ultrabajo, que el mismo grupo reportó en 2025.
«Esta es la primera medición directa de un fuerte entrelazamiento multipartito en un sólido macroscópico», dijo Silke Paschen, la experimentalista principal de la TU Wien. «Abre una forma completamente nueva de pensar sobre los materiales cuánticos».
El trabajo también valida un marco teórico: el enfoque QFI para detectar entrelazamiento en materia condensada se desarrolló relativamente hace poco (Hauke et al., Nature Physics, 2016), y esta es una de sus aplicaciones más sorprendentes. Los investigadores utilizaron simulaciones de Monte Carlo cuántico ejecutándose en la supercomputadora SUPERMUC-NG en Alemania para confirmar sus hallazgos experimentales, demostrando que un modelo de destrucción de Kondo, un marco teórico específico para la criticalidad cuántica en sistemas de fermiones pesados, reproduce el aumento sin escala de la QFI en el punto crítico cuántico.
Una nueva sonda para materiales cuánticos
La importancia se extiende más allá de un solo material. La técnica QFI-dispersión de neutrones ahora puede aplicarse a otras plataformas de metales extraños: superconductores de cuprato, pnicturos de hierro, conductores orgánicos y materiales moiré como el grafeno bicapa retorcido. Si el fuerte entrelazamiento es efectivamente una característica universal de los metales extraños, unificaría un conjunto dispar de fenómenos bajo un solo principio cuántico.
Las advertencias son típicas de las mediciones en la frontera de la física de la materia condensada. El entrelazamiento se infiere del análisis QFI, no se mide directamente; la profundidad de entrelazamiento reportada es un límite inferior; las mediciones se realizaron en un solo vector de onda, no mapeadas en toda la zona de Brillouin; y la técnica requiere temperaturas ultrabajas y alta resolución energética, lo que la hace estar lejos de ser una herramienta de caracterización rutinaria.
No obstante, el resultado establece que el entrelazamiento cuántico macroscópico existe en la materia sólida ordinaria, y que puede ser detectado y cuantificado. Para un campo que ha pasado décadas construyendo sistemas entrelazados cada vez más grandes átomo por átomo, esto es un recordatorio de que la naturaleza ya puede estar haciéndolo a escala, en materiales que han estado sentados en los estantes de los laboratorios todo el tiempo.
Traducido por Alessandra
Fuente: Mazza, F., Biswas, S., Yan, X. et al. «Quantum Fisher information in a strange metal.» Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-026-03298-0