Crean un supersólido de luz y materia a temperatura ambiente
Un estado cuántico que fluye como líquido y se ordena como cristal, sin necesidad de frío extremo.
Fluye sin fricción como un superfluido y, a la vez, se ordena como un cristal. Hasta ahora, ese estado exótico solo existía cerca del cero absoluto.
Investigadores de la Universidad de Varsovia, la Universidad Militar de Tecnología de Polonia, IBM Research Zúrich y el CNRS de Francia observaron un supersólido a temperatura ambiente. El resultado se publicó en Science Advances.
El supersólido se predijo en los años sesenta y no se vio en un experimento hasta 2017, con átomos ultrafríos. Este equipo usó otra vía: polaritones de excitón, cuasipartículas híbridas de luz y materia que viven apenas unos picosegundos dentro de una microcavidad óptica. La cavidad se llenó con un cristal líquido diseñado a medida y se recubrió con un semiconductor orgánico, lo que permite ese acoplamiento sin enfriar.
La señal del cambio de fase fueron franjas brillantes y regulares en la luz emitida. Con cada pulso láser aparecían en un lugar distinto: el sistema elegía por sí solo entre configuraciones equivalentes, un ejemplo de manual de ruptura espontánea de simetría. El experimento fue una carrera contra el reloj, porque el semiconductor reaccionaba con el cristal líquido y cada muestra duraba unas pocas horas.
Estudiar fases cuánticas exóticas ya no exigiría costosos sistemas criogénicos, y el sistema puede ajustarse con un voltaje externo.
Datos clave
- Las microcavidades de cristal líquido funcionan incluso cerca de 60 °C.
- El primer supersólido se observó en 2017 con átomos ultrafríos.
- Se observaron dos tipos de orden a la vez: en la intensidad y en la polarización de la luz.
- Publicado en Science Advances.
El equipo ve aplicaciones en dispositivos fotónicos ultrarrápidos, computación neuromórfica y sensores ópticos muy sensibles.
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