Los osciladores armónicos cuánticos aparecen por todas partes en física: describen desde campos electromagnéticos hasta vibraciones moleculares, y sus excitaciones se representan como bosones (fotones, fonones). Cuando las interacciones son lineales, el resultado son estados coherentes, más bien previsibles. Pero si se introducen interacciones no lineales de orden superior, el comportamiento cuántico se vuelve mucho más rico, generando estados «no gaussianos» que resultan útiles para la computación cuántica de variables continuas. El problema, según señala el equipo, es que ese tipo de interacciones suele ser débil o exige hardware muy específico.
Ahí es donde entra la propuesta del estudio publicado en Nature Physics: combinar dos interacciones bosónicas lineales dependientes del espín para lograr, en un sistema híbrido oscilador-espín, interacciones no lineales de hasta cuarto orden. Todo esto se implementó en un único ion atrapado. El equipo no se quedó en la teoría: demostró y caracterizó tres fenómenos escalonados (squeezing, trisqueezing y quadsqueezing), y además reconstruyó la función de Wigner correspondiente para confirmar lo que estaban observando.
Lo que llama la atención acá es justamente el salto de orden: pasar del squeezing convencional (segundo orden) a un quadsqueezing de cuarto orden en la misma plataforma experimental. ¿Por qué importa? Porque abre una vía alternativa para generar estados cuánticos complejos sin depender de hardware especializado, usando en cambio ese acoplamiento lineal entre oscilador y espín como punto de partida.
