Investigadores de la Universidad de California, Irvine, han presentado un descubrimiento innovador en el reino de la física cuántica: un nuevo estado de problemas cuánticos. Este hallazgo posiblemente anuncia una era de transformación para la tecnología, en particular en el desarrollo de computadoras de autoadear y que son adecuadas para la privación de viajes espaciales profundos.
Luis A. Jauregui, profesor en el Departamento de Física y Astronomía en UC Irvine, describió esta nueva fase de la materia como análoga a los diferentes estados de agua: líquido, hielo o vapor. Es notable que este estado solo existiera en predicciones teóricas antes de este descubrimiento, por lo que el equipo de investigación se convirtió en el primero en medirlo.
La fase recién identificada parece un líquido formado a partir de electrones y sus contrapartes, conocida como ‘agujeros’. Dentro de este estado único, los electrones y los agujeros se forman espontáneamente y crean cómo se llaman los excitones. Una característica intrigante de esta fase es que los electrones y los agujeros funcionan juntos en la misma dirección. Jauregui señaló que si pudiera sostener físicamente este material, transmitiría una luz clara y de alta frecuencia.
La fase se observó en un material llamado pentatellurida Hafnium, que fue desarrollado en el laboratorio de Jauregui por el investigador postdoctoral Jinyu Liu, autor principal del periódico. Utilizando campos magnéticos altos en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México, el equipo de investigación aplicó una notable resistencia del campo magnético a 70 teslas, un contraste sombrío con los aproximadamente 0.1 teslas generados por un imán de refrigerador típico.
Jauregui explicó que a medida que elevaban el campo magnético, el material mostró una disminución repentina en su conductividad eléctrica, lo que indica una transición a este estado exótico. Hizo hincapié en el significado de este descubrimiento, lo que sugiere que podría conducir a la transferencia de señales a través de la araña en lugar de la carga eléctrica. Este cambio puede lanzar el camino para el progreso en las tecnologías de eficiencia energética, incluidas las espintrónicas y los dispositivos cuánticos.
Otra característica notable de este nuevo problema cuántico es la resiliencia contra la radiación y la posiciona como un candidato prometedor para aplicaciones espaciales. Jauregui declaró que esta característica podría facilitar el uso de computadoras en el espacio, lo que probablemente pasará las circunstancias extremas de exposición a la radiación. A medida que empresas como SpaceX promueven sus ambiciones para las misiones pilotadas por humanidad a Marte, la necesidad de computadoras sostenibles y confiables se hace necesaria.
La síntesis, caracterización y fabricación de dispositivos del nuevo material se llevó a cabo en UC Irvine con contribuciones de estudiantes graduados e investigadores no de bronce. Los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos respaldaron el modelado teórico y los análisis del Laboratorio Nacional de Los Alamos, lo que mejoró la comprensión de este nuevo problema cuántico.
Aunque el tamaño completo de las posibles aplicaciones que surgen de este descubrimiento aún deben ser investigadas, Jauregui expresó emoción por las posibilidades que pueden ocurrir en el futuro, lo que indica un nuevo capítulo en la búsqueda de soluciones tecnológicas avanzadas.
