En teoría, la física cuántica podría cosechar energía sin entropía

Un equipo de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong se propuso demostrar que cierto tipo de transferencia de energía no podía funcionar. Terminó encontrando una forma cuántica de hacerla funcionar. Dirigido por Oscar Dahlsten, profesor titular del Departamento de Física, el grupo da a conocer el resultado en Physical Review Letters, donde el artículo se titula «Descomposiciones no únicas de estados mixtos y transferencias de energía deterministas».

La energía procedente de fuentes naturales suele llegar acompañada de entropía, el término que usan los físicos para referirse a la aleatoriedad. Esa aleatoriedad es el problema: hace que la salida sea difícil de predecir y difícil de convertir en la potencia estable necesaria para cargar una batería o alimentar un dispositivo electrónico. El estudio sostiene que una característica concreta de la teoría cuántica, a saber, que un estado mixto puede descomponerse de más de una forma, permite la cosecha determinista de energía, o DEH por sus siglas en inglés. En este esquema, la energía pasa de la fuente al colector sin una transferencia equivalente de entropía.

El mecanismo funciona así. Un colector cuántico puede cargarse por varios caminos, cada uno de ellos pasando por un estado intermedio de superposición distinto, es decir, una combinación de estados que la teoría cuántica permite a la vez. Mientras la fuente lleve al colector a una de esas transiciones, el colector alcanza su estado cargado con certeza. Por tanto, según los autores, distintos estados de la fuente podrían entregar energía de forma predecible.

«Nos propusimos inicialmente demostrar que tal protocolo podría ser imposible», afirmó Dahlsten. «Para nuestra sorpresa, nuestros esfuerzos nos llevaron a una solución cuántica capaz de lograr exactamente la transferencia determinista de energía que buscábamos».

El resultado es un fundamento teórico, no un dispositivo. El preprint apareció en arXiv en 2025 y la versión publicada en la revista en 2026, y el estudio no describe ningún prototipo ni ninguna medición. El equipo no da fecha para un componente funcional, y no se describe el paso de las ecuaciones al hardware. Los autores presentan el marco como una vía para convertir energía ambiental en energía utilizable con pérdidas mínimas.

En cuanto a los dispositivos que citan los autores, el marco está orientado a sensores del internet de las cosas, dispositivos vestibles, sensores para ciudades inteligentes y dispositivos 6G que podrían obtener energía de fuentes ambientales. El marco también apunta a una posible forma de reducir las pérdidas fundamentales de los rectificadores convencionales de corriente alterna a continua, los circuitos que convierten la corriente alterna de la red eléctrica o de una señal de radio en la corriente continua que usa la electrónica. Que esa mejora se sostenga fuera del artículo es la siguiente prueba, y no se ha fijado ningún calendario para ello.