Siempre y cuando China emita una visa en su pasaporte chileno (y podrían tener preguntas sobre su estatus en los EE.UU. y por qué no está usando su pasaporte estadounidense si está solicitando en un consulado chino en los EE.UU.), no debería tener problemas para viajar dejando los EE.UU. y entrando en China, así como saliendo de China, en su pasaporte chileno (una vez que se levanten las restricciones de entrada COVID-19 de China para los extranjeros).
En cuanto a entrar en los EE.UU. (o más importante, conseguir que la aerolínea le permita abordar un vuelo a los EE.UU.), es probable que necesite un pasaporte estadounidense. Aunque como ciudadano estadounidense con prueba de ciudadanía estadounidense, no se le puede negar la entrada a los EE.UU. si llega a un puerto de entrada, se supone que las aerolíneas no deben permitirle embarcar sin uno de los documentos permitidos. Como ciudadano estadounidense, no tiene derecho a un visado estadounidense y puede tener problemas para obtener una ESTA en su pasaporte chileno (aunque algunas personas con doble nacionalidad estadounidense han informado de que lo han conseguido).
Aunque no se le puede expedir un pasaporte estadounidense normal debido a la manutención de sus hijos, sí se le puede expedir un pasaporte estadounidense limitado que sea válido para el retorno directo a los Estados Unidos. Ver archivado 7 FAM 1387.2 (e):
Emisión de un pasaporte limitado para el retorno directo a los Estados Unidos: Servicios de pasaportes para personas con Vigilantes P/H que están en el extranjero se limitan a la expedición de un pasaporte limitado al tiempo requerido para viajar a los Estados Unidos, generalmente sólo unos pocos días y no más de dos semanas. Al solicitante se le cobra una tarifa por esto pasaporte, a menos que una de las exenciones previstas en el apéndice 7 FAM 1350 G se aplica. El código de respaldo 105 debe ser usado para toda la manutención de los niños casos de atrasos. (Ver 7 FAM 1300 Apéndice B, Códigos de Endoso.)
(SBU) Endoso 105
"ESTE PASAPORTE ES VÁLIDO SÓLO PARA EL REGRESO A LOS ESTADOS UNIDOS ANTES DE (día del mes, año). NO PUEDE SER EXTENDIDO".
y archivado 7 FAM 1365 para más información sobre los pasaportes de emergencia.
Así que parece que podría ir a un consulado de EE.UU. en China justo antes de su regreso para obtener un pasaporte de EE.UU. de corta duración limitada para el regreso a los EE.UU.
Si no puede conseguir un pasaporte estadounidense y puede llegar a Canadá o México (que los ciudadanos chilenos normalmente pueden visitar sin visado, aunque COVID-19 podría hacer esto más difícil), otra opción es que vaya a Canadá o México primero y luego cruce la frontera terrestre a los EE.UU. con una prueba de su ciudadanía estadounidense, y no preocuparse de que las compañías aéreas no le dejen embarcar.