Nuevo estado revolucionario de la materia cuántica

Investigadores de la Universidad de California, Irvine, han descubierto un nuevo estado de la materia cuántica, similar a cómo el agua puede existir en estado líquido, hielo o vapor.

Este estado existe en un material que, según el equipo, podría dar paso a una nueva era de computadoras autocargables y capaces de soportar los desafíos de los viajes espaciales profundos.

"Solo se había predicho teóricamente; nadie lo había medido hasta ahora", afirmó en un comunicado Luis A. Jauregui, profesor de física y astronomía en la UC Irvine y autor correspondiente del nuevo artículo publicado en Physical Review Letters.

Esta nueva fase es como un líquido compuesto de electrones y sus contrapartes, conocidas como "huecos", que se aparean espontáneamente y forman estados exóticos conocidos como excitones. Inusualmente, los electrones y los huecos giran juntos en la misma dirección.

EMITIRÍA UNA LUZ BRILLANTE

"Es una novedad en sí misma", afirmó Jauregui. "Si pudiéramos sostenerla en nuestras manos, emitiría una luz brillante de alta frecuencia".

La fase existe en un material desarrollado en la Universidad de California en Irvine por Jinyu Liu, investigador postdoctoral en el laboratorio de Jauregui y primer autor del artículo. Jauregui y su equipo midieron la fase utilizando campos magnéticos elevados en el Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) en Nuevo México.

La clave para crear la nueva materia cuántica residió en aplicar un campo magnético de alta intensidad de hasta 70 teslas al material (en comparación, el campo magnético de un imán de nevera potente es de alrededor de 0,1 teslas), al que el equipo denomina pentateluro de hafnio.

Jauregui explicó que, a medida que su equipo aplicaba el campo magnético, "la capacidad del material para transportar electricidad disminuye repentinamente, lo que demuestra que se ha transformado en este estado exótico", afirmó. "Este descubrimiento es importante porque podría permitir que las señales se transmitan por espín en lugar de por carga eléctrica, lo que abre un nuevo camino hacia tecnologías energéticamente eficientes como la electrónica basada en espín o los dispositivos cuánticos". A diferencia de los materiales convencionales utilizados en electrónica, esta nueva materia cuántica no se ve afectada por ninguna forma de radiación, lo que la convierte en una candidata ideal para los viajes espaciales.

"Podría ser útil para misiones espaciales", afirmó Jauregui. "Si se buscan computadoras en el espacio que duren mucho tiempo, esta es una forma de lograrlo".