Detectan un nuevo y misterioso estado de la materia

Fue predicho por la teoría hace 40 años pero nunca se había detectado en un material real.

Un equipo internacional de investigadores, entre los que se incluye un grupo de físicos de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha hallado pruebas de un nuevo y misterioso estado de la materia en un material real. Este estado, conocido como líquido de espín cuántico, hace que los electrones -esos bloques de construcción aparentemente indivisibles de la naturaleza– se rompan en pedazos. Este estado de la materia fue predicho por la teoría hace 40 años pero hasta ahora no se había detectado. Estamos ante un nuevo hito en la física.

 

Los expertos utilizaron técnicas de dispersión de neutrones para intentar obtener evidencias experimentales de fraccionamiento de electrones en cristales de cloruro de rutenio (RuCl3). Así, lograron medir la “firma” de estas partículas fraccionadas llamadas “fermiones de Majorana”, en el interior de un material bidimensional que cuenta con una estructura similar a la del grafeno. Los resultados, contrastados con la base teórica de hace décadas, han podido confirmar este particular estado de la materia que se ocultaba en el interior de ciertos materiales magnéticos descritos en el modelo del físico ruso Alexei Kitaev.

 

Esta rotura o fraccionamiento de electrones, estos fermiones de Majorana, podrían emplearse como base para futuros ordenadores cuánticos, increíblemente más rápidos y más poderosos que los actuales. Estos ordenadores cuánticos serían capaces de realizar operaciones inimaginables a día de hoy.

 

“Se trata de un nuevo estado cuántico de la materia que había sido predicho pero que nunca había sido observado con anterioridad”, afirma Johannes Knolle, coautor del trabajo.

 

Hasta hace poco tiempo ni siquiera sabíamos cuáles serían las huellas que tendríamos que buscar para detectar un estado líquido de spin cuántico. Por eso, lo que hicimos en trabajos anteriores fue precisamente preguntarnos qué es lo que deberíamos de observar si estuviéramos llevando a cabo experimentos sobre un posible líquido de spin cuántico”, aclara Dmitry Kovrizhin, también coautor de la investigación.

 

El estudio ha sido publicado en la revista Nature Materials.

 

Etiquetas: cienciafísicafísica cuánticamateriales

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