Descubren en la física cuántica un nuevo estado de agregación de la materia
Un equipo de científicos de la Universidad de Massachusetts ha logrado descubrir un nuevo estado de la materia, conocido como el "estado líquido de Bose quiral".
En el mundo cotidiano, estamos acostumbrados a los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, en el ámbito de la física cuántica, estos estados pueden variar y dar lugar a fenómenos sorprendentes. En un experimento liderado por el profesor Tigran Sedrakyan, se diseñó una "máquina de frustración" utilizando un dispositivo semiconductor bicapa.
La capa superior de este dispositivo es rica en electrones, que pueden moverse libremente, mientras que la capa inferior está llena de "agujeros" donde pueden ocupar los electrones errantes. Al acercar ambas capas a niveles interatómicos, se crea un desequilibrio local entre el número de electrones y agujeros en la capa inferior. Esto frustra a los electrones, ya que no pueden ocupar una silla específica, sino que tienen múltiples posibilidades.
Este desequilibrio da lugar al nuevo estado líquido de Bose quiral. En este estado, los electrones se congelan en un patrón predecible cuando se enfrían hasta el cero absoluto. Además, las partículas emergentes de carga neutra en este estado girarán en sentido horario o antihorario. Este estado es sorprendentemente robusto y puede utilizarse para codificar datos digitales con tolerancia a fallos.
Pero lo más sorprendente ocurre cuando una partícula exterior choca contra una de las partículas en el estado de borde quiral. En condiciones normales, esperaríamos que las partículas reaccionaran de manera diferente, como en el caso de las bolas de billar. Sin embargo, en este estado líquido de Bose quiral, todas las partículas reaccionan de la misma manera, debido al entrelazamiento de largo alcance presente en este sistema cuántico.
Este descubrimiento ha sido posible gracias a la utilización de un campo magnético extremadamente fuerte que permite medir los movimientos de los electrones. Aunque el estado líquido de Bose quiral ha sido difícil de observar, este experimento ha proporcionado la primera evidencia de su existencia.
En resumen, este nuevo estado de agregación de la materia, el estado líquido de Bose quiral, abre un nuevo campo de estudio en la física cuántica. Sus características sorprendentes y su robustez podrían tener aplicaciones en el campo de la codificación de datos y en la comprensión de los sistemas cuánticos frustrados. Sin duda, este descubrimiento nos muestra una vez más la complejidad y la belleza de la física cuántica.
