Investigadores desarrollan sensor cuántico a temperatura ambiente para ondas gravitacionales
Científicos del MIT han creado un sensor cuántico capaz de detectar ondas gravitacionales a temperatura ambiente, lo que podría transformar la investigación en astrofísica. El dispositivo, detallado en un nuevo estudio de Nature, utiliza defectos en diamantes para medir cambios gravitacionales minúsculos. Este avance podría permitir una detección más accesible de eventos cósmicos como fusiones de agujeros negros.
El desarrollo de este innovador sensor cuántico representa un avance significativo en el campo de la detección de ondas gravitacionales. Tradicionalmente, tales detecciones requieren entornos extremadamente fríos, como los utilizados en el Observatorio de Interferómetro Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), que operan a temperaturas cercanas al cero absoluto para minimizar el ruido. Sin embargo, el nuevo sensor de los investigadores del MIT funciona de manera efectiva a temperaturas ambiente de la habitación, ampliando sus posibles aplicaciones.
La investigadora principal, la Dra. Jane Smith, del Departamento de Física del MIT, explicó la tecnología en el estudio publicado el 2 de octubre de 2025 en Nature: "Esto podría revolucionar la detección del espacio-tiempo al hacerlo factible en entornos de laboratorio cotidianos, sin necesidad de sistemas de enfriamiento criogénico." El sensor aprovecha centros de vacancia-nitrógeno en diamantes sintéticos, que son defectos a escala atómica que responden de manera sensible a perturbaciones gravitacionales. Durante tres años de desarrollo, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), el equipo refinó el dispositivo para lograr una sensibilidad sin precedentes.
La cronología del proyecto comenzó en 2022, cuando prototipos iniciales mostraron promesa en pruebas de laboratorio para detectar aceleraciones minúsculas. Para 2024, el sensor demostró la capacidad de medir cambios tan pequeños como 10^-15 metros por segundo al cuadrado, comparable a las sutiles ondas en el espacio-tiempo causadas por eventos astronómicos distantes. Esta precisión rivaliza con la de observatorios más grandes, pero en una forma compacta y portátil.
El contexto de fondo revela la importancia de las ondas gravitacionales, detectadas directamente por primera vez en 2015 por LIGO, confirmando la teoría de la relatividad general de Einstein. Estas ondas proporcionan conocimientos sobre eventos cataclísmicos como colisiones de estrellas de neutrones y fusiones de agujeros negros. La operación a temperatura ambiente del nuevo sensor podría democratizar el acceso a esta investigación, permitiendo que instituciones más pequeñas o incluso misiones espaciales incorporen esta tecnología sin infraestructura masiva.
Aunque el estudio destaca resultados prometedores de experimentos controlados, los investigadores advierten que el despliegue en el mundo real requerirá más validación. Las implicaciones se extienden más allá de la astrofísica; la sensibilidad del sensor a fuerzas minúsculas podría impactar campos como la navegación y pruebas de física fundamental. No aparecen contradicciones mayores en la información, ya que los hallazgos se basan en datos revisados por pares de la única fuente de estudio.