Nuevo estado cuántico revolucionaria la electrónica y los viajes espaciales

Descubren estado cuántico resistente a la radiación ideal para computadoras espaciales.

Un grupo de físicos en la Universidad de California, Irvine, acaba de identificar una nueva fase de la materia cuántica que, hasta ahora, solo existía en teorías. El hallazgo, que podría dar un giro radical al desarrollo de tecnología espacial y electrónica avanzada, fue publicado esta semana en Physical Review Letters.

El descubrimiento se produjo tras años de investigación en el laboratorio del físico Luis A. Jauregui, quien resume así la importancia del hallazgo: “Nunca se había logrado medir este estado. Es un fenómeno completamente nuevo”, recoge Europa Press.

Esta nueva fase de la materia se forma a partir de electrones y huecos —las ausencias de electrones que se comportan como partículas— que se emparejan espontáneamente para formar excitones, un tipo de partícula cuántica exótica. Lo sorprendente es que, en esta fase, electrones y huecos giran en la misma dirección, una propiedad rara que podría ser clave para aplicaciones futuras.

“Es tan inusual que, si pudiéramos tener este material entre las manos, emitiría una luz brillante de alta frecuencia”, explicó Jauregui.

El material en cuestión fue creado por el investigador postdoctoral Jinyu Liu, también de UC Irvine, quien lo sintetizó especialmente para este experimento. Lo bautizaron como pentateluro de hafnio, un compuesto poco común que, bajo ciertas condiciones extremas, revela propiedades cuánticas difíciles de observar.

Para detectar este nuevo estado, el equipo recurrió al Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) en Nuevo México, donde aplicaron campos magnéticos de hasta 70 teslas, una intensidad extraordinaria si se compara con los 0.1 teslas de un imán de nevera potente.

Al incrementar el campo magnético, los investigadores notaron un cambio abrupto: el material perdió su capacidad de conducir electricidad. Esa fue la señal de que algo inusual estaba ocurriendo.

“Ese salto en la conductividad es lo que nos dice que el sistema ha entrado en una nueva fase”, detalló Jauregui.

Pero el hallazgo va mucho más allá de la física teórica. Esta nueva materia cuántica no solo es fascinante por su comportamiento interno, sino por su resistencia a la radiación, una característica que la convierte en candidata ideal para aplicaciones aeroespaciales.

“En misiones espaciales, la radiación es uno de los grandes problemas para la electrónica. Este tipo de material podría resistir esas condiciones extremas sin degradarse”, explicó el científico.

Además, sugiere un camino hacia una electrónica más eficiente, basada en el uso del espín —una propiedad cuántica de las partículas— en lugar de la carga eléctrica tradicional. Esto podría reducir drásticamente el consumo de energía en dispositivos electrónicos y abrir la puerta a nuevas generaciones de computadoras cuánticas autocargables.

Jauregui no descarta que, en un futuro no tan lejano, esta clase de materiales sean los componentes clave de ordenadores instalados en misiones espaciales de larga duración. “Si queremos que esas computadoras duren décadas operando en el espacio, esta podría ser la solución”, concluyó.