En la inacabable frontera cuántica, científicos de Estados Unidos y China han descubierto un nuevo estado de la materia, ampliando nuestro entendimiento sobre cómo interactúan las partículas en el intrincado tejido del universo. Este hallazgo podría revolucionar el almacenamiento digital a nivel cuántico.
El estado líquido de Bose chiral
Los estados de la materia no se limitan a los sólidos, líquidos y gases que experimentamos cotidianamente. En condiciones extremas y exóticas, se pueden manifestar nuevos estados. En este escenario, los investigadores descubrieron lo que han denominado el estado líquido de Bose chiral. Este nuevo estado de la materia cuántica nos permite conocer de una forma más profunda los mecanismos que rigen el universo a escala súper pequeña.
Un sistema cuántico frustrado
La clave para este descubrimiento reside en lo que se conoce como un sistema cuántico frustrado. Este tipo de sistemas poseen limitaciones intrínsecas que impiden a las partículas interactuar de la manera en que normalmente lo harían. Los investigadores crearon un dispositivo semiconductor con dos capas, una superior cargada de electrones y una inferior con numerosos huecos disponibles para que los electrones se desplacen. Sin embargo, los huecos disponibles son insuficientes para todos los electrones, lo que origina la «frustración».
Electrones y hoyos: un juego de sillas musicales
Los científicos compararon la interacción entre los electrones y los huecos en este sistema con un juego de sillas musicales. No hay suficientes sillas (huecos) para todos los participantes (electrones), por lo que deben competir por los asientos disponibles. Con la ayuda de un campo magnético ultrafuerte, los científicos pudieron medir cómo se movían los electrones y descubrieron el nuevo estado líquido de Bose chiral.
Propiedades del nuevo estado
Patrones predecibles y entrelazamiento cuántico
Este nuevo estado de la materia presenta propiedades interesantes. Por un lado, los electrones se congelan en un patrón predecible con una dirección de giro fija a cero absoluto, sin ser perturbados por otras partículas o campos magnéticos. Esta estabilidad abre posibilidades para su uso en sistemas de almacenamiento digital a nivel cuántico.
Por otro lado, se observó que los electrones en este estado muestran un entrelazamiento cuántico a largo plazo. Esto significa que una partícula externa que afecta a un electrón puede influir en todos los electrones del sistema, un hallazgo que también podría tener aplicaciones prácticas.
Un paso más cerca de la comprensión del universo
Cada descubrimiento de este tipo nos acerca más a la comprensión total de nuestro mundo. Los estados cuánticos de la materia, como el estado líquido de Bose chiral, nos permiten explorar las interacciones de partículas más allá de las convencionales y arrojar luz sobre los secretos más profundos del universo.
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