Cuando un electrón absorbe un fotón y salta de un nivel energético a otro, ¿cuánto tarda? La física clásica trata esas transiciones como instantáneas, un cambio de estado sin duración mensurable. Pero un grupo de investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) acaba de demostrar que no lo son, y que su duración depende de la estructura atómica del material donde ocurren.El hallazgo obliga a repensar uno de los supuestos más arraigados de la mecánica cuántica. Si las transiciones entre estados cuánticos tienen una duración real, y esa duración varía según el contexto, la relación entre el tiempo y la materia es más íntima y compleja de lo que los modelos estándar contemplan.El profesor Hugo Dil, que dirige el grupo de investigación en la EPFL, lo resume con claridad: el problema central sigue siendo el papel general del tiempo en la mecánica cuántica. Su equipo ha logrado algo que parecía imposible: medir transiciones que ocurren en la escala de los attosegundos, esto es, trillonésimas de segundo.Medir lo que no tiene relojEl método utilizado se llama espectroscopia de fotoemisión resuelta en espín y ángulo (SARPES, por sus siglas en inglés). Cuando un fotón arranca un electrón de un material, ese electrón escapa con información codificada en su espín, una propiedad cuántica equivalente a una brújula interna. Analizando cómo cambia el patrón de espín a medida que varía la energía del electrón, los físicos pueden calcular la duración de la transición mediante principios de interferencia cuántica.No necesitan reloj externo. Según publica ScienceDaily, los resultados, recogidos en la revista Newton, representan un salto conceptual porque prescindir de cualquier referencia temporal ajena al sistema medido no se había logrado antes. La propia física del proceso contiene el cronómetro.El equipo, liderado por el investigador Fei Guo como primer autor, estudió materiales con estructuras atómicas muy diferentes y obtuvo resultados que varían en un orden de magnitud. En cobre tridimensional, la transición dura unos 26 attosegundos. En materiales laminados como el TiSe₂ y el TiTe₂, la cifra sube a entre 140 y 175 attosegundos. Y en el CuTe, un material con estructura de cadenas atómicas, supera los 200 attosegundos.Por qué importa la simetríaEl patrón es claro: cuanto menor es la simetría del material, más tarda la transición. Un cristal cúbico como el cobre, donde los átomos se repiten de forma idéntica en las tres direcciones del espacio, ofrece al electrón un entorno simétrico y la transición se resuelve muy deprisa. Cuando la estructura se reduce a capas o cadenas, la simetría baja y el electrón necesita más tiempo para completar el salto.Esa correlación no es un mero dato curioso. Tiene consecuencias para el diseño de materiales cuánticos, esos compuestos pensados para albergar estados cuánticos útiles en computación, sensores o comunicaciones. Si se puede predecir la duración de una transición a partir de la geometría atómica, los ingenieros de materiales avanzados dispondrían de una herramienta nueva para ajustar el comportamiento cuántico de sus diseños.El trabajo cuenta con la colaboración del Instituto Paul Scherrer, las universidades CY Cergy Paris, París-Saclay, Bohemia Occidental y Tokio. La amplitud del consorcio refleja la dificultad técnica del experimento: cada medición requiere fuentes de luz ultrarrápidas y detectores de espín de alta resolución que pocos laboratorios del mundo poseen.Queda una pregunta abierta que el propio Dil reconoce sin rodeos. Si las transiciones cuánticas tienen duraciones distintas según el material, ¿existe un límite inferior? ¿Hay algún sistema donde la transición sea verdaderamente instantánea, o el tiempo siempre se cuela, por pequeño que sea, en cada cambio de estado?